Yuri Vladimirov : État et futur de la physique théorique fondamentale

Yuri Vladimirov : État et futur de la physique théorique fondamentale

Yuri Sergeevich Vladimirov – physicien théorique, Docteur en sciences physiques et mathématiques (1976), professeur du département de physique théorique de la Faculté de physique de l’université d’État Lomonosov de Moscou et professeur de l’Institut de gravitation et cosmologie de l’université russe de l’Amitié des Peuples.

Yu. S. Vladimirov est né à Moscou en 1938. Il s’est diplômé à l’école secondaire de Moscou en 1935, il entra dans la faculté de physique de l’université d’État de Moscou où il finit ses études en 1961 et il y continua pour travailler dans la faculté dans une équipe gravitationnelle sous la direction du professeur D. D. Ivanenko. À partir de ce moment, il a été un employé de la faculté de physique dans les postes suivants : novice, confirmé, chercheur éminent, professeur.

Les intérêts de recherche sont les suivants : les théories gravitationnelles classiques et quantiques, en combinant les interactions physiques des problèmes, les modèles multidimensionnels des interactions physiques, la théorie directe d’interaction entre les particules, la théorie des systèmes de relation, géophysique binaire, problèmes métaphysiques et philosophiques de la physique théorique.

Vladimirov est l’auteur de plus de 30 articles et manuels sur la physique théorique fondamentale, y compris : « Systèmes de référence dans la théorie gravitationnelle », « Espace-temps : dimensions explicites et cachées », « Métaphysique », « Géometrophysique », « Fondements de la physique », « Entre la physique et la métaphysique », « La nature de l’espace-temps » et d’autres. Les séminaires scientifiques « Métaphysique » et « Géométrie et Physique » ont été en marche dans la faculté de physique pendant plusieurs années sous sa direction.

Yu. S. Vladimirov est le vice-président de la Société gravitationnelle russe, le rédacteur en chef de la revue Metaphysics, le rédacteur en chef adjoint de la revue Gravitation and Cosmology, membre du Conseil académique dans la faculté de philosophie de l’université d’État Lomonossov de Moscou.

Qu’est-ce la physique théorique fondamentale ?

Il faut distinguer trois éléments dans la physique théorique moderne : physique théorique exacte, physique théorique appliquée et physique théorique fondamentale. La physique théorique exacte développe les conséquences de lois déjà découvertes (principes et équations). La physique théorique appliquée traite l’application de lois déjà découvertes sur des phénomènes et des dispositifs spécifiques. Et la physique théorique fondamentale sujet de l’analyse, justification et possibles généralisations (changements) sont des concepts et des lois utilisées en physique.

Qu’est-ce-qui caractérise la physique fondamentale moderne ?

Le développement de la physique théorique à travers le XXº siècle était fondé principalement sur des découvertes effectuées lors du premier tiers du siècle, c’est-à-dire, sur le principes de la théorie de la relativité (spéciale et générale) et la théorie quantique. Nous pourrions argumenter que, jusqu’à ce jour, ces principes ont été en grande partie développés et des conditions ont émergé pour un nouveau changement drastique dans les bases de la physique, qui est compétence de la physique théorique fondamentale.

Un grand nombre d’idées et de données expérimentales ont été accumulés jusqu’à ce jour pour un pas décisif dans ce domaine de la connaissance. Cependant, pas tous les physiciens théoriques sont conscients de la situation actuelle. Beaucoup pensent que la physique théorique se développe sur un seul courant dominant. Cependant, ceci n’est pas vrai. Il y a trois directions de développement dans la physique théorique fondamentale moderne (trois visions de l’univers physique), qui sont, bien-sûrs, appelées les trois paradigmes métaphysiques, qui se sont clairement manifestés. Il s’agit de : 1) le paradigme du domaine théorique (qui domine en ce moment), fondé sur les principes et les concepts du champ théorique (principalement théorie quantique), 2) le paradigme géométrique fondé sur les lois de la relativité générales et leurs généralisations, et 3) le paradigme relatif, dont les principes furent formulées par les travaux de G. Leibniz et E. Mach.

Qu’est-ce qui détermine la présence des trois paradigmes ?

La présence des trois paradigmes est intimement liée à l’interprétation des trois termes dans la deuxième loi de Newton (ma = F), qui sont de manifestations (propriétés) de trois catégories clés de la physique : espace-temps (accélération a), corps ou particules dans l’espace-temps (masse m) et champs de particules en interaction (force F). La révolution physique au début du XXº siècle était en effet associée avec deux types de séduction des nombres de catégories clés de la physique, du trois au deux.

Ainsi, la création de la théorie générale de la relativité (relativité générale d’Einstein) était le premier pas dans le développement du paradigme géométrique fondé sur le rejet de la nature indépendante de la catégorie du champ. Le champ gravitationnel commença à être interprété comme une propriété d’espace-temps courbe (au moyen de la métrique). L’électromagnétisme fut décrit d’une façon similaire dans sa généralisation à 5 dimensions (théorie de Kaluza). La catégorie des particules (corps) continua inchangé. Les équations d’Einstein décrivent ses propriétés au moyen du tenseur énergie-impulsion.

Les deux catégories physiques antérieures dans le théorie quantique des champs (particules et champs en interaction) furent combinées en une nouvelle catégorie généralisée de champ de probabilité recherchée au travers de l’amplitude contre le contexte de la catégorie espace-temps enregistré.

Cependant, les scientifiques lors du XXº siècle ont oublié le troisième paradigme, relationnel, qui exclue le caractère indépendant (primaire) de la catégorie espace-temps. Nous l’annonçons comme une abstraction de la relation entre les corps (particules) et les événements avec leur participation. Cette manifestation vive était la discussion de G. Leibniz avec Clark, un défenseur des visions de Newton. À la question de Leibniz : l’espace ne continuera pas si tous les corps en sont éliminés, et Clark répondit qu’il continuera, alors que Leibniz pensait qu’il perdrait son sens parce qu’il est par nature un groupe de relations entre des corps. E. Mach implanta alors ces visions. Ya. I. Frenkel était un défenseur actif des idées relationnelles en Russie.

Quel est le futur du paradigme relationnel ?

Comme j’ai déjà dit, le paradigme relationnel fut séparé du développement principal de la physique théorique dans le XXº siècle, mais les idées du paradigme relationnel furent importantes plusieurs fois dans le siècle dernier. Nous savons qu’Einstein les utilisa pour créer la théorie générale de la relativité. Elles servirent à R. Feynman dans le développement de la reformulation de la mécanique quantique. Cependant, Einstein et Feynman ont dû se retirer dû à la pression des succès dans la théorie quantique des champs. Une situation similaire a eu lieu pour les visions de Frenkel. Et il n’y a que peu de temps que des pensées ont été exprimées chaque fois plus sur le besoin de développer des idées relationnelles.

Pourquoi devons-nous développer les principes relationnels de vision mondiale ?

S’étendre au développement de la physique théorique au XXº siècle, nous pouvons avoir une idée de combien d’effort a été mis dans des tentatives futiles pour solutionner un grand nombre de problèmes fondamentalement importants, fondés sur les principes du champ théorique et le paradigme géométrique seulement. Ces problèmes comme l’élimination de la divergence de la théorie quantique des champs, la combinaison des principes de la théorie quantique des champs et de la relativité générale (le problème de la quantification de la gravité), la combinaison des interactions physiques se trouvent entre elles. Nous devrions ajouter un nombre de problèmes astrophysiques et de cosmologie à celles-ci. Les essais de les solutionner sur la base de la théorie générale de la relativité ont mené au développement d’un nombre d’inventions mythiques sous la forme d’énergie noire, trous de ver, et d’autre inventions sombres.

Tout ceci indique que nous devons visionner les problèmes existants de la physique et, en général, des bases de l’univers physique de façon plus large. Il nous semble que la capacité d’observer le monde depuis les trois paradigmes antérieurs seulement nous permettent de créer l’image la plus complète de la réalité physique et d’éviter les essais de solutionner les problèmes forcés.

Qu’est-ce qui a fait obstacle au développement du paradigme relationnel ?

Les idées du paradigme relationnel pendant longtemps n’avaient pas les instruments mathématiques corrects, ce qui a permis de mettre les idées relationnelles d’une forme plutôt stricte. Un instrument comme celui-ci a déjà été créé dans notre pays à ce jour. Ces débuts furent conçus dans les travaux de Yu. I. Kulakov et son équipe scientifique à Novosibirsk. L’académicien I. E. Tamm a supporté cette ligne de recherche. Plus tard cet instrument fut généralisé et utilisé comme des théories de systèmes de relations complexes unitaires et binaires pour décrire la physique du micro-monde et l’université d’État de Moscou. L’avantage principal de cette approche est le rejet de l’espace-temps classique : une affectation prioritaire. Il est proposé de construire la physique sur la base d’un système indépendant de concepts et de principes.

Que peut proportionner le développement de l’approche relationnelle à l’univers physique ?

L’analyse a montré que l’un peu avancer significativement pour solutionner un grand  nombre de problèmes fondamentalement importants des instruments mathématiques sur la base de la théorie des systèmes relationnels. Entre eux se trouvent la justification de la structure vectorielles des particules élémentaires (sans impliquer un espace-temps déjà préparé), la justification de la dimension espace-temps classique, sa signature et mesure quadratique, une nouvelle vision de la nature de la gravité, une nouvelle approche à l’interprétation des lois quantiques, et une nouvelle vision à un nombre de problèmes cosmologiques et astrophysique relativiste. Remarquez d’un nombre de ces résultats se sont avérés en consonance avec les idées exprimées antérieurement par des physiciens et des mathématiciens du passé : E. Mach (République tchèque), Ya. I. Frenkel (Russie), L. I. Mandelstam (Russie), D. Van Danzig (Pays-Bas), E. Zimmerman (États-Unis), R. Penrose (Angleterre), P. K. Rashevsky (Russie) et d’autres intellectuels célèbres.

Que doit-on faire pour développer la recherche dans le domaine de la physique théorique fondamentale ?

La compréhension de l’importance de discuter et de comparer diverses idées des paradigmes physiques et analyser leurs conséquences prend plus de force dans la communauté scientifique russe. Ceci est réalisé dans différents séminaires scientifiques dans la faculté de physique de l’université d’État Lomonossov, de l’université russe d’Amitié des Peuples, à l’Institut de philosophie de l’Académie des sciences russe, et dans d’autres endroits. Il devrait être remarqué que le séminaire scientifique Géométrie et physique, qui travaille régulièrement (les mardis) dans la faculté de physique de l’université d’État de Moscou, continue la tradition ancienne de plusieurs siècles de discuter les bases de la physique fondamentale formulées dans les séminaires de P. Ehrenfest et Ya. I. Frenkel et D. D. Ivanenko.

Une revue scientifique spéciale sur la métaphysique fut créée pour considérer les idées avancées et les discussions tenues. En plus, les matériels sur ce sujet sont publiés dans la revue Space, Time, and Fundamental Interactions, ainsi que dans la revue Gravitation and Cosmology, un organe de la Société gravitationnelle russe. Deux conférences russes sur la physique fondamentale et les bases de la mathématique ont été tenus récemment (en 2017 et 2018) sur cette question dans notre pays (basé sur l’université russe de l’Amitié des Peuples). Une troisième conférence semblable est en train de se préparer pour la fin de cette année.

On devrait souligner que des procès similaires ont lieu dans les mathématiques modernes, où nous pouvons aussi clairement tracer la tendance au changement du paradigme.

Tout ceci indique que le temps même a mûri pour la création d’une structure sociale spéciale telle que “une école scientifique sur les bases de la physique fondamentale et les mathématiques”. En ce moment des préparations ont lieu pour créer une école comme celle-ci.

Interview : Ivan Stepanyan

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