Le Principe Anthropique - Laboratoire de Physique Statistique

déterministe. Nous reviendrons sur ces considérations plus tard, en partie II, lorsque nous nous intéresseronsà l’interprétation des mondes multiples d’Everett.La théorie quantique des champs est donc la prise en compte des fonctions d’onde comme des excitationsplus ou moins localisées du champ. Le principe d’incertitude, appliqué au cas des observables “énergie” et“temps”, stipule aussi que des excitations ayant une certaine énergie peuvent se produire pendant un certaintemps sans que cela puisse être observé (car il faut pour qu’il y ait observation que nous soyons au-delàd’une valeur critique non nulle). Aussi le vide quantique va-t-il être vu comme un bouillonnement incessantde création de particules dites ‘virtuelles’ en ce qu’elles ne sont pas observées, mais qui se révèlent êtrenécessaires à la théorie de la renormalisation décrivant les interactions entre particules et champélectromagnétique.- Modèle standard et physique des particulesDe même que la Relativité Générale est le socle théorique sur lequel est bâtie la cosmologie, la théoriequantique des champs a permis l’édification du modèle standard des particules, c’est-à-dire le modèle quidécrit l’ensemble des particules élémentaires (des protons aux quarks en passant par des particules plusexotiques), leurs propriétés (charge, spin, masse etc.), ainsi que les forces d’interaction à cette échelle. Àpropos de ces dernières, les physiciens des particules tentent d’élaborer une théorie de la “grandeunification” (on parle de Grand Unified Theories, ou GUT), consistant à unifier les quatre forcesfondamentales de la nature : la force forte assurant la cohésion des noyaux atomiques, la force faibleintervenant dans les réactions de désintégration nucléaire, la force électromagnétique et la forcegravitationnelle. Or, il se trouve que pour une température de 10 27 K, cette unification est théoriquementpossible! Les recherches en cosmologie primitive furent alors lancées : car si le Big-Bang permet d’atteindrede telles énergies, alors nous pouvons penser le début de l’univers comme une “transition de phase” entre unétat symétrique de “vide quantique” rompant par la suite sa symétrie en différenciant les forcesfondamentales. Pour le philosophe de la physique Dominique Lecourt, c’est ainsi que les physiciens desparticules ont approché le problème du Principe Anthropique 2 : en exhibant un “sens” de l’Univers, unetransition de l’homogénéité primordiale à l’hétérogénéité observée aujourd’hui à travers le modèle standard,ce qui permit à la matière de se structurer et à l’homme finalement d’exister. Reste un problème de “taille”quant à l’unification telle que l’entreprennent les physiciens contemporains 3 : les objets que l’on considèrecomme “ultimes” dans la théorie unifiée, par exemple les cordes unidimensionnelles de la théorie des cordes,sont de l’ordre de grandeur de la longueur obtenue en combinant la Relativité Générale et la MécaniqueQuantique, appelée longueur de Planck, qui vaut environ 10 -35 m. L’observation semble donc difficile : en2 Lecourt, D., “Principe Anthropique”, in Dictionnaire d’histoire et philosophie des sciences, PUF, 4° éd., Paris, 2006, p8883Ceux, disons, partisans d’une physique “réductionniste”, au sens où ils espèrent pouvoir réduire l’ensemble desphénomènes physiques à des conséquences plus ou moins complexes d’une ou de quelques loi(s) simple(s) décrivant lesubstrat fondamental du monde matériel. Cette distinction se révélera importance en partie III.15