La revue du projet

On a souvent reproché aux physiciens communistes du XXe siècle d’avoir condamné à tort, par sectarisme idéologique, les acquis fondamentaux de la mécanique quantique. Qu’en est-il vraiment ?

En quelques lignes, qu’est-ce que la mécanique quantique ?
C’est la théorie physique qui s’applique à l’atome et au noyau atomique. Elle s’est développée tout au long du XXe siècle, d’abord en Europe (essentiellement en Allemagne et au Danemark) pendant l’entre-deux-guerres, puis aux États-Unis. Si la mécanique quantique intrigue autant, c’est que les concepts qui la régissent heurtent profondément le sens commun : c’est une théorie intrinsèquement indéterministe, non locale, il peut y avoir des interactions à distances, la notion de trajectoire n’existe pas, les particules ne peuvent pas être représentées par des petites billes, etc. De ce fait, elle est l’objet de débats passionnés entre physiciens et philosophes. Le public a entendu parler, à ce propos, de l’expérience de pensée du chat de Schrödinger, des critiques d’Einstein et du « paradoxe EPR » (du nom de ses auteurs Einstein, Podolsky et Rosen).

Les interprétations les plus répandues dans les années 1930-1960 semblaient conduire, dit-on, à une victoire de l’idéalisme et à une remise en cause du matérialisme
On a souvent évoqué cela, principalement en raison du problème dit de la mesure. Pour représenter un système quantique, on utilise ce qu’on appelle une « fonction d’onde ». Peu importe ici le détail et son équation, elle décrit tous les états possibles du système (par exemple, toutes les positions possibles d’une particule), elle nous renseigne sur la probabilité, au cours du temps, d’obtenir tel ou tel résultat (dans mon exemple, trouver la particule à tel endroit). Cette évolution est déterministe : l’évolution des probabilités est parfaitement connue, pourvu que le système soit bien défini dans son état initial. Or, lorsque l’on effectue une mesure, la fonction d’onde « s’effondre », on obtient un résultat particulier et toutes les autres valeurs non réalisées disparaissent (une particule n’est localisée qu’en un seul endroit). Cet effondrement est quant à lui complètement indéterministe : il est impossible de prédire par avance quel résultat la mesure donnera, nous ne connaissons, et ne pouvons connaître rien d’autre, que la probabilité de l’obtenir. Ainsi, la mesure, ou l’observation, a une place particulière dans la théorie, ce n’est pas une interaction comme les autres, c’est la seule qui détruit la fonction d’onde.
Pour certains des pères fondateurs de la mécanique quantique, dont Heisenberg, Pauli (et Bohr dans une certaine mesure), ceci était un argument contre le matérialisme, puisque la théorie semblait nier l’existence d’un monde indépendant de tout contexte expérimental. Le formalisme mathématique serait une sorte de recette de cuisine qui aurait pour seul but de prédire des résultats expérimentaux, la fonction d’onde représentant la superposition des états n’aurait pas de réalité physique. Le système n’est pas, avant la mesure, dans plusieurs états à la fois et parler d’un état du système avant la mesure n’aurait tout simplement pas de sens. C’est la mesure qui attribue au système une valeur particulière, comme si c’était l’acte de prendre en photo une balle de tennis qui donnait à cette balle une position.

Les réactions des physiciens d’inspiration marxiste ont été très diverses, aussi bien en France qu’en URSS ou ailleurs
Tout à fait. Beaucoup de physiciens communistes qui s’intéressaient à ces questions ont critiqué l’interprétation dominante dite de Copenhague que j’ai décrite brièvement. Ils la qualifiaient de positiviste, dans le sens que Lénine donnait à ce mot dans Matérialisme et Empirio­criticisme (1909). Certains physiciens, comme Wigner, étaient même allés jusqu’à attribuer à la conscience humaine l’origine de l’effondrement de la fonction d’onde. Cependant, il n’y a jamais eu de consensus des marxistes sur une interprétation particulière. Certains défendaient même l’interprétation dominante, comme le physicien belge Léon Rosenfeld, le soviétique Vladimir Fock, ou, en France, François Lurçat, et prenaient au pied de la lettre le formalisme ; ils donnaient une signification physique à la superposition. Lorsqu’on se plonge dans les revues intellectuelles du Parti, comme la Nouvelle Critique ou La Pensée, au plus fort des débats, pendant les années 1950, c’est très explicite. Les physiciens autour de Jean-Pierre Vigier, qui est le sujet de ma thèse de doctorat, étaient, en France, les plus ardents opposants à l’interprétation de Copenhague. Ils ont tenté de reformuler la théorie sur des bases déterministes, ce qu’ils appelaient eux-mêmes l’interprétation causale de la mécanique quantique. Ils ont eu une certaine audience auprès des intellectuels du PCF, mais ont été aussi vivement critiqués, aussi bien par des Français que par les Soviétiques.

Y a-t-il eu interaction entre l’affaire Lyssenko et les débats des physiciens communistes sur la mécanique quantique ?
Il faut faire la part des choses et rappeler le contexte. La résurgence du lyssenkisme en URSS fait suite au discours de Jdanov d’octobre 1947 lors de la création du Kominform. Pour Jdanov et les staliniens, la division fondamentale dans la société n’était plus sur une base de classe, mais entre deux camps : celui du progrès et de la paix, incarné par l’URSS et ses alliés, et celui de l’impérialisme guerrier, à l’Ouest. Il s’ensuit que chaque camp produit une culture propre, « prolétarienne » pour la première, et « bourgeoise » pour la seconde, et ceci valait aussi pour les sciences. Le jdanovisme coïncidait avec les intérêts immédiats de la bureaucratie, il ne faisait que donner un vernis théorique à ses renoncements : la révolution mondiale n’était plus à l’ordre du jour, et il s’agissait de défendre le régime contre les ennemis extérieurs et surtout intérieurs. Le fer de lance de la science prolétarienne était la théorie frauduleuse de Lyssenko. Celui-ci affirmait que, par la transmission des caractères acquis, en complète contradiction avec la génétique mendélienne, il allait augmenter les rendements des récoltes en transformant des blés d’été en blés d’hiver. Cette théorie était officiellement soutenue par le régime. En physique, bien que Jdanov ait fait une allusion à la mécanique quantique dans son discours, il n’y a pas eu pour autant de position officielle. On ne peut certes pas nier un climat hostile des Soviétiques envers l’interprétation de Copenhague, il s’est accompagné d’une marginalisation relative de ses partisans, comme Vladimir Fock, en­tre 1948 et 1960. Les critiques soviétiques contre Copenhague ont eu des répercussions sur les débats entre physiciens communistes, à l’intérieur comme à l’extérieur de l’URSS.
Mais la situation est bien différente en ce qui concerne la biologie. Au-delà du scandale scientifique, la bureaucratie stalinienne a utilisé le lyssenkisme consciemment afin de renforcer son contrôle sur les scientifiques et même pour purger et déporter certains d’entre eux, tel Vavilov, considérés comme des menaces potentielles pour le régime. Cela n’a pas été le cas en physique.

La France a eu un pionnier en physique quantique : Louis de Broglie, avec sa « mécanique ondulatoire ». C’était un aristocrate, ami du Maréchal, et pourtant, intellectuellement, il s’entendait plutôt bien avec les communistes. N’y a-t-il pas ici un paradoxe ?
Cette collaboration est intéressante. De Broglie a changé plusieurs fois de position vis-à-vis de la mécanique quantique : jusqu’en 1927 il travaillait sur la théorie de l’onde pilote, qui était le prolongement de sa mécanique ondulatoire, avant de se ranger pendant 25 ans du côté de l’interprétation probabiliste dominante, à cause des difficultés rencontrées. En 1952, il revint à ses premiers travaux, sous l’impulsion du physicien américain et communiste David Bohm, qui a formulé tout à fait indépendamment une thééorie similaire à l’onde pilote, mais en levant les obstacles de l’ancienne théorie. De Broglie avait pour assistant Jean-Pierre Vigier, membre du PCF, qui a été rapidement conquis par l’interprétation de Bohm : la théorie était logiquement cohérente, elle permettait de retrouver tous les résultats de la mécanique quantique non-relativiste, mais surtout elle était déterministe. Vigier s’est alors entouré d’autres physiciens communistes au sein de l’Institut Henri Poincaré. Cette alliance est de prime abord surprenante. Pauli, anti-marxiste convaincu, un des plus fervents opposants à l’interprétation causale, commenta ainsi cette alliance, par une formule dont il avait le secret : les catholiques et les communistes ont chacun besoin du déterminisme pour soutenir leur foi eschatologique, les premiers pour le paradis futur et les deuxièmes pour le paradis sur terre. Bien qu’ayant des philosophies différentes, De Broglie et Vigier convergeaient sur la manière de concevoir les théories physiques. Tous deux se définissaient comme réalistes : pour eux, le monde, la réalité matérielle, existe indépendamment de l’observation. Il fallait donc trouver une formulation de la mécanique quantique qui permette de lever le problème de la mesure que j’ai évoqué. Le point fort de leur théorie est que la réduction du paquet d’ondes n’a pas lieu, et la mesure n’a pas de statut particulier dans la théorie, elle est une interaction comme une autre.
Ce qui est notable avec tous ces débats autour des fondements de la mécanique quantique, c’est que la science, la philosophie et l’idéologie se chevauchent. C’est le rôle de l’historien de les désintriquer. Pour les marxistes aujourd’hui, il est aussi intéressant d’étudier ces débats, car ceux-ci donnent à réfléchir sur comment appréhender la connaissance scientifique et le statut de la philosophie marxiste vis-à-vis de cette connaissance. Je ne pense pas, pour ma part, que la question soit tranchée.

*Virgile Besson est historien des sciences. Il est doctorant aux universités de Lyon-1 et Salvador de Bahia.

Propos recueillis par Pierre Crépel

La Revue du projet, n°50, septembre 2015