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ALLIAGE


Alliage, numéro 37-38, 1998



L'intrication des significations dans les textes quantiques



Chris Philippidis



Les épistémologies traditionnelles, empiristes et positivistes, marquent une distinction implicite entre les textes scientifiques et les textes littéraires: les premiers sont essentiellement des descriptions de découvertes, les seconds des créations fondées sur des inventions de langage. Cette distinction repose sur le présupposé que les écrits scientifiques se réfèrent à un monde de faits et d'observations qu'ils décrivent tels quels, sans ambiguïté. Dans cette conception, seul compte ce que disent les scientifiques et non la manière dont ils le disent. En d'autres termes, on ne lit les écrits scientifiques que pour leur valeur d'exposition, mais l'inventivité littéraire passe inaperçue. Nous souhaitons ici revenir sur le mode d'expression des écrits scientifiques, saisir certains des processus induits par la tension interne au double effort de vouloir produire des significations et de devenir significatif.

Cette tension est particulièrement présente dans les textes quantiques. Leurs énoncés sont à la fois figuratifs et littéraux. On ne peut réduire ces textes à un compte rendu factuel de découvertes et de procédures. Pour percevoir le tissu complexe de leurs significations il ne suffit pas de suivre le droit fil des découvertes scientifiques; il faut également démêler les inventions littéraires de ces textes. Une lecture critique des textes quantiques s'impose donc. Je propose ici une lecture particulière, fondée sur les notions proposés par l'analyse du discours.

Commençons toutefois par quelques précautions de rigueur. La théorie quantique se caractérise par un énorme travail conceptuel, dont témoignent des échanges intenses avec le milieu culturel environnant. Il en résulte toute une série de notions dotées d'une signification complexe. Une analyse systématique des figures du discours quantique doit prendre en compte ces interactions multiples aux marges de la théorie quantique, qu'elles soient sémantiques, institutionnelles ou idéologiques. Il faudrait prendre en compte les textes de vulgarisation aussi bien que les écrits techniques et examiner un large spectre de genres littéraires. Le présent article ne vise cependant pas l'exhaustivité. Il s'agit seulement de démontrer que l'analyse du discours constitue une grille de lecture pertinente pour comprendre les écrits de mécanique quantique. Elle pourrait même en révéler certains aspects insoupçonnés.
J'examinerai d'abord la notion de discours, avant d'analyser différents passages tirés de textes quantiques.

Le discours



Le discours correspond à la totalité des moyens de production de la signification grâce à des procédés qui affectent le mode de communication: le choix du genre, du type de narration, la rhétorique, l'iconographie, etc. Tous dépendent d'une médiation sociale ou institutionnelle. Du point de vue de l'analyse du discours, un texte n'est qu'un élément de l'univers des signes à l'intérieur duquel il fait sens et façonne ses connotations (ou décrit son objet) et ses dénotations (identifie son objet). Ce jeu de différenciations lui permet de construire son sens tout en désignant son référent. Ce processus s'effectue à l'intérieur d'un univers de signes, et aboutit à un texte où s'entremêlent sens littéral et sens figuré.
En d'autres termes, on peut dire que l'écrit s'inscrit dans un contexte sémantique à l'intérieur duquel on peut faire surgir l'inconnu du connu. En cas de succès, on est ainsi en mesure de proposer un angle de vision spécifique: le discours devient significatif. Ric¤ur a montré que la dynamique de la production du sens suit celle de la métaphore: "L'énoncé métaphorique fonctionne à l'intérieur de deux champs de référence en même temps Le premier sens est relié à un champ de référence connu, c'est-à-dire à l'ensemble des entités auxquelles les prédicats en question peuvent être rattachés selon leur sens habituel. Le second sens, celui qu'il s'agit de faire apparaître, est relié à un champ de références qui ne reçoit pas de caractérisation directe, pour lesquelles nous ne pouvons pas construire des descriptions définies à partir de prédicats appropriés." (1)

Une analogie avec l'écologie devrait permettre de clarifier ces notions. On peut comparer l'utilisation de l'analyse du discours pour comprendre un texte avec une approche stéréoscopique qui permettrait de connaître à la fois la niche et l'habitat du texte. L'habitat d'un texte correspond à l'ensemble du contexte de communication. Il lui est contemporain tout en relevant d'une genèse historique. C'est ce contexte qui fournit le matériau sémantique de base du texte, nécessaire à son usage et son explication. L'habitat permet ainsi d'identifier l'autorité de certaines sources, de créer des symbolismes, de conférer un sens à de simples incidents. L'habitat constitue essentiellement une réserve sémantique totalement disponible, c'est-à-dire qu'elle est ouverte à des transferts de sens qui dépassent les frontières des disciplines et des thèmes.
La niche correspond, quant à elle, au domaine ou au thème local des textes. Dans l'horizon de leur niche propre, les écrits se constituent d'un point de vue linguistique à partir du matériau que fournit leur habitat. Ils tissent et façonnent une description de leur référent au travers de leur angle de vision particulier, grâce à leurs modes de narration, leurs métaphores et leurs figures de rhétorique propres. Le résultat de ce travail peut se retrouver dans le monde réel et matériel, dans des actes de compréhension concrets ou d'autres pratiques. Néanmoins, les nuances et les détails des représentations ainsi créées ne sont intelligibles que dans le cadre de l'éclairage particulierde la niche. Les produits de la niche sont systématiquement absorbés par l'habitat pour constituer de nouveaux éléments sémantiques. Je proposerai maintenant deux exemples. Dans le premier, j'évoquerai la discussion de Myers, qui montre que les phénomènes d'intertextualité donnent à certains événements le statut de découverte, et fournit ainsi un bon exemple de l'action de l'habitat. Le second portera sur la niche et montrera comment un texte scientifique donné expose la construction de son propre angle de vision.

Dans un article intitulé "Narratives of split genes", (2) Myers remarque que "l'attribution peut être considérée comme un processus textuel, comme une manière de raconter une histoire". Il veut démontrer que "l'attribution d'une découverte ne se fait pas seulement dans un texte, mais dans le rapport entre les textes, dans l'interprétation qu'un texte donne d'un autre texte. Il s'agit d'un processus de lecture aussi bien que de lecture De sorte que pour connaître une découverte, il ne suffit pas de remonter aux premiers articles de recherche qui ont fait état de la découverte, ou même au cahier de laboratoire, aux enregistrements sonores ou électroniques des conversations des chercheurs. Il nous faut prendre en compte les interprétations de ces articles lorsque l'histoire est reprise dans des articles de journaux ou de revue, des manuels ou des écrits de vulgarisation."
Lorsqu'il examine les textes scientifiques originaux, Myers observe que la découverte scientifique en tant que telle n'est pas présente à l'état embryonnaire dans le texte, prête à être révélée au monde. "Le processus de la découverte ne se trouve pas dans le texte, qui est d'ordinaire considéré comme son origine. Je ne veux pas dire par là que les auteurs de ces articles ne méritent pas que leur soit attribuée la découverte en question. Les articles contiennent en effet les techniques et les assertions que les auteurs peuvent revendiquer. Mais ils ne sont pas formulés pour faire apparaître le développement de ces techniques et de ces assertions comme un événement en tant que tel. Le problème vient du fait que les éléments nécessaires au récit d'une découverte ne sont pas admis dans les rapports scientifiques, qu'il s'agisse des chronologies, des historiques, des acteurs de la découverte ou du public. C'est pourtant l'existence d'un public qui donne à un événement une place dans l'histoire, qui montre son importance, et en fait un véritable événement."
Pour transformer le fruit du travail scientifique en une découverte, il faut l'intervention d'un certain nombre de pratiques textuelles nécessaires à la construction du récit de la découverte. Ainsi, "les articles de journaux (non pas dans les quotidiens, mais dans des revues comme Nature, Science et le New Scientist) reprennent l'histoire de ces articles pour les transformer en événements. Les articles de revue intègrent cette découverte-événement dans des récits plus larges, qui donnent la dimension humaine des progrès effectués dans la discipline. Les manuels font un récit type des techniques et des méthodes expérimentales qui effacent tout élément historique ou humain, de sorte que l'étudiant peut reproduire ce récit exemplaire. Les écrits de vulgarisation, en revanche, ont plutôt tendance à éluder ces processus scientifiques, et présentent la découverte comme une rencontre historique et personnelle entre le chercheur et l'objet scientifique en attente de son découvreur". Dans cet exemple, les processus textuels et intertextuels façonnent le paysage sémantique et le jalonnent des marques spécifiques de la découverte. Ces marques viennent s'ajouter à d'autres balises, qui permettent aux textes de s'orienter et de trouver leur position dans la construction de leurs significations locales.
Mon second exemple se fonde sur le fameux article qu'Einstein a écrit sur la relativité en 1905 (3). Il permet d'illustrer le travail interne à la niche. Une lecture critique de ce texte montre que l'objectif principal de l'auteur n'est pas de raconter la découverte de faits nouveaux. Le projet du texte semble plutôt de modifier notre appréhension de certaines observations déjà bien connues, de les détacher de la perpective traditionnelle dans laquelle on les interprète pour les replacer dans un nouvel angle de vision. ╦ cette fin, l'article déploie dès le début des procédés de communication explicites. Prenons par exemple la construction de la première phrase: "On sait que l'électrodynamique de Maxwell, telle qu'on la comprend actuellement, lorsqu'elle est appliquée aux corps en mouvement, conduit à une asymétrie qui ne semble pas inhérente au phénomène." Cette entrée en matière remplit deux fonctions rhétoriques à la fois. Elle identifie d'abord le public concerné: il s'agit de ceux qui connaissent l'électrodynamique. Elle remet ensuite en question les conceptions de ce public, en insistant sur la fragilité et les manques de ses connaissances.
Einstein insiste dans son article sur des résultats mathématiques qui ont déjà été obtenus par d'autres scientifiques dans le cadre de recherches sur les manifestations de l'éther. Einstein vise à renouveler le contexte de ces connaissances dans le cadre d'une nouvelle sémantique centrée sur les connotations de la symétrie plutôt que celles de l'éther. Le nouvel angle de vision inhérent à ce déplacement du contexte doit mettre en avant le mouvement relatif entre un aimant et un conducteur. Il s'agit en même temps de faire reculer la conception habituelle qui "établit une distinction nette" entre l'un et l'autre.

J'ai choisi ce texte pour illustrer le travail de la niche, parce que Einstein est parfaitement conscient de la dimension linguistique de son projet, comme le montre la citation suivante (les italiques sont de mon fait). Après avoir déduit à nouveau les équations maintenant fameuses de la relativité restreinte, il marque une pause et affirme: "Les trois premières équations qui précèdent peuvent par conséquent être exprimées par des mots de deux façons différentes:
1. Si une charge électrique ponctuelle est en mouvement dans un champ électromagnétique, on constate qu'en plus de la force électrique une "force électromotrice" agit sur elle. Si nous négligeons les termes de second ordre et au-delà v/c, cette dernière force est égale au produit vecteur de la vitesse de la charge et de la force magnétique, divisé par la vitesse de la lumière (ancienne manière de s'exprimer)
2. Si une charge électrique ponctuelle est en mouvement dans un champ électromagnétique, la force qui agit sur elle est égale à la force électrique, présente à l'emplacement de la charge. Nous le vérifions en transformant le champ dans le système de coordonnés au repos relativement à la charge électrique (nouvelle manière de s'exprimer).
Einstein souligne ici en incidente que le nouvel angle de vision va de pair avec une nouvelle manière de parler. L'identification et la caractérisation des référents de la théorie sont fixéeset localisées grâce à de nouvelles figures du discours. Les nouvelles significations associées au nouvel angle de vision sont ainsi exposées et imposées par les "nouvelles manières de s'exprimer". Einstein conclut ce chapitre en soulignant que l'élimination des asymétries a pour conséquence de modifier la désignation des références: "Qui plus est, l'asymétrie mentionnée dans l'introduction disparaît à présent. De plus, certaines questions concernant le siège des forces électromagnétiques n'ont plus aucune pertinence." (C'est-à-dire que l'idée d'une force électromagnétique qui avait un siège n'a plus aucun sens.) Le projet d'Einstein implique certes la présence des idées et représentations associées aux caractérisations de la symétrie pour que l'on puisse disposer de ressources sémantiques alternatives. Le récit d'Einstein constitue une réminiscence du projet galiléen de remettre en question la vision du monde aristotélicienne en plaçant face à face les théories de Simplicius et de Sagredo, censées incarner "la nouvelle et l'ancienne manière de s'exprimer".

La signification des textes quantiques



Les écrits de la physique classique sont en général constitués et conçus comme des récits descriptifs ayant, sans ambiguïté, un référent ontologique. Depuis le XVIIIe siècle, ils portent sur l'identification et la description de la nature inanimée, soit en termes d'objets matériels individuels et discrets, soit en termes d'entités étendues et continues. Ces deux référents exclusifs l'un de l'autre ont trouvé respectivement leur expression iconologique dans l'image de la particule et dans celle de l'onde. Dès les débuts de la théorie quantique, on a compris que la réalité concrète de ces référents allait poser de graves problèmes, puisque les manifestations particulaires et ondulaires semblaient arbitrairement interchangeables. Niels Bohr saisit rapidement les conséquences de ce débat pour les récits scientifiques traditionnels. Considérant que l'ébranlement du socle de nos représentations ne peut que restreindre la possibilité d'une expression littérale pour la science, Bohr y vit une véritable catastrophe, un échec radical du langage: "Nous sommes suspendus au sein du langage, de telle sorte que nous ne pouvons plus y distinguer le haut du bas." (4). Pour les générations suivantes, de physiciens d'inspiration positiviste, il ne pouvait s'agir que d'une carence intrinsèque du langage. Ils cherchèrent un recours dans la certitude offerte par le langage formel et univoque des mathématiques. Mais le référent demeurait insaisissable, et la signification des termes de la théorie continue de faire l'objet de luttes acharnées entre scientifiques; la description et la caractérisation des "objets" auxquels se réfère la théorie restent à inventer.
Parce qu'il cherche à produire son sens à travers une déconstruction de la notion de référence concrète, le discours quantique illustre bien cette lutte et se rapproche des genres littéraires. On constate ce phénomène dans les deux pôles de la communication. Du côté de l'écrivant, le texte quantique tombe dans des expressions figuratives au cours même d'une exposition littérale. Le lecteur doit, quant à lui, accepter des phrases telles "une particule qui n'est pas une particule", "une onde qui n'est pas une onde", de même qu'il accepte la formule classique des contes de fées: "Il était une fois et n'était pas une fois". Cette comparaison avec les textes littéraires offre une féconde perspective pour se confronter avec le discours quantique. Elle permet de mettre en lumière la présence et la fonction de la narration dans l'"habitat" des textes quantiques. Par un processus de répétition, la narration génère et perpétue une source importante de matériaux sémantiques.

1. Quelques aspects de l'"habitat" quantique
Les rencontres de Bohr et Einstein en 1927 et 1930, lors des conférences de Solvay, et leurs échanges ultérieurs ont beaucoup enrichi la littérature sur l'habitat quantique. Rappelons rapidement les termes du débat. Les deux hommes étaient en complet désaccord sur la représentation de la réalité véhiculée par la nouvelle théorie. Einstein considère qu'elle est incomplète. Il propose toute une série d'expériences de pensée pour montrer que la théorie quantique donne une réponse inadéquate aux questions qu'il pose. Bohr écarte chacune de ces objections grâce à une reformulation précise des termes dans lesquels ces expériences doivent être décrites pour fournir une réponse cohérente. Le passage d'électrons à travers une double fente (5) est l'une des expériences de pensée cruciales dont se sert Einstein pour soutenir que la description quantique est contradictoire. Elle contraignit Bohr à élucider comment une expression quantique cohérente pouvait résoudre cette contradiction.
Une grande variété de textes ont reproduit ces débats au fil des années, qu'il s'agisse d'ouvrages techniques, épistémologiques, ou de vulgarisation. Ces récits, inlassablement répétés, ont transformé la rencontre en un véritable mythe qui met en scène le combat épique de deux personnages majeurs de la science contemporaine. La confrontation entre Bohr et Einstein est devenue une figure canonique de la genèse du paradigme quantique. Elle raconte l'histoire de la naissance tourmentée de la théorie, non seulement parce qu'elle résume les vérités fondamentales de la nouvelle doctrine, mais parce qu'elle permet de saisir l'intensité du drame humain qui s'y est joué. Elle met en scène deux hommes profondément respectés qui s'affrontent et imposent à leurs amis et collègues des choix cornéliens. L'histoire est devenue un mythe dans la mesure où elle constitue une imitation de l'action humaine sous la forme d'une intrigue ou d'un récit "qui montre des signes de composition et d'ordre qui manquent à nos drames quotidiens" (6). En tant que mythe, elle peut porter une charge iconographique et symbolique qu'elle confère également à ses éléments.
Le statut iconographique de ce récit est bien marqué dans le frontispice du livre de référence intitulé Quantum Theory and Measurement, édité sous la direction de J. A. Wheeler et W. H. Zurek (7). Ce prestigieux ouvrage de huit cents pages contient le corpus des écrits sur les fondements de la mécanique quantique. Les quatre premières pages représentent "Le dialogue Bohr/Einstein". Placé avant le corps du texte, ils semblent extérieurs à la discussion. Deux photos d'archives d'assez mauvaise qualité montrent les deux hommes dans des positions bizarres, sur un fond sombre. Elles sont encastrées dans une constellation de citations qui marquent les moments significatifs de l'histoire. Dans l'un d'eux, Rosenfeld, un proche collaborateur de Bohr, dépeint le combat de deux esprits: "Ce fut un grand choc pour Bohr il ne vit pas tout de suite la solution. Toute la soirée, extrêmement malheureux, il passait de l'un à l'autre pour persuader chacun que ce n'était pas vrai, que ce serait la fin de la physique si Einstein avait raison. Je n'oublierai jamais l'image des deux adversaires quittant le club de la Fondation universitaire: Einstein avançait calmement sa grande silhouette majestueuse, un sourire un peu ironique aux lèvres, tandis que Bohr, tout excité, s'agitait autour de lui. Le lendemain matin vit le triomphe de Bohr." Une autre citation rappelle le terrible dilemme de ceux qui devaient choisir entre les deux: "En larmes, Ehrenfest disait qu'il devait choisir entre Einstein et Bohr, et qu'il ne pouvait qu'adopter la position de Bohr."
Le mythe remplit à titre principal des fonctions heuristiques. Il met à la disposition des matériaux symboliques et iconologiques, qui deviennent les éléments sémantiques des textes dans la construction de leurs significations propres. C'est le cas du mythe Bohr-Einstein. Son apport le plus notable à l'habitat de la théorie quantique est le poids iconologique qu'il confère à l'idée d'un "choix entre deux branches d'une alternative". Ce thème constitue un leitmotiv dominant des écrits quantiques; il apparaît très souvent et connaît un traitement anthropomorphique suggestif. La symbolique de l'expérience de double fente est souvent utilisée pour construire des scénarios qui mettent en scène ce choix difficile où s'affrontent la dissimulation de la nature et la ruse des hommes, voire les hommes entre eux.
Je propose un exemple tiré de l'ouvrage de Paul Davies intitulé Ghost in the Atom (8). Il est le fruit d'une série d'entretiens enregistrés dans les années 80, où un certain nombre d'éminents physiciens expriment leurs idées sur la théorie quantique. Ces entretiens ont été retransmis sur la BBC. Je cite un extrait tiré de l'introduction. Il s'agit de situer le contexte des entretiens qui suivent: "╦ première vue, chaque particule ne peut passer que par une fente, mais, d'une certaine manière, la particule connaît l'autre fente, c'est ainsi qu'elle peut garder trace de ce qui se passe le flou de son activité lui permet de sentir différents chemins. On voit alors comment la nature man¤uvre pour échapper aux tentatives obstinées des physiciens." Il ajoute un peu plus loin: "L'expérience nous pousse à envisager de tricher avec le principe d'incertitude d'Heisenberg, en épiant simultanément la considération de la position et le moment de la particule. La stratégie retenue consiste à employer une particule complice." Les récits de ces stratagèmes ne sont pas seulement un procédé littéraire destiné à capter l'intérêt d'un lectorat populaire. Comme je vais le montrer, ils sont repris par les écrits spécialisés qui les utilisent dans la construction de leur sens.
Les récits de physique quantique cultivent souvent le mystère, en particulier depuis le livre tant apprécié de Richard Feynman, The Character of Physical Law (9). Il s'agit au départ d'une série de conférences destinées au grand public, qui ont été retransmises à la BBC, puis transformées en livre. Feynman use de son charisme, et invite le public à l'écouter (ou à le lire) comme un conteur. Des phrases comme "personne ne comprend la mécanique quantique" ou "personne ne sait comment il peut en être ainsi" ont été tellement répétées qu'elles sonnent comme autant d'incantations rituelles. La valeur problématique du paradoxe qu'elles formulent Đ une création qui échappe à ses créateurs Đ est neutralisée, car présentée comme un "mystère". Seul, le "domaine magique et mystérieux" du genre littéraire du conte permet d'atténuer l'absurdité de ce paradoxe.
Feynman s'appuie sur l'expérience des deux fentes pour étayer son propos: "Je vais prendre cette seule expérience, qui a été conçue pour exprimer tout le mystère de la mécanique quantique, et vous confronter à cent pour cent à tous les mystères, les paradoxes et les particularités de la nature. Laissez-moi vous raconter l'expérience des deux trous. Elle recèle effectivement le grand mystère. Je ne compte rien cacher, pour en révéler la nature dans toute son élégance et sa difficulté." Il est tentant de déceler, derrière le mystère de Feynman, les traces de la scène primitive du combat entre les deux pères fondateurs. Le potentiel sémantique du "mystère quantique est sa capacité à fonctionner comme un lieu commun rhétorique. Il est utilisé en ce sens par toute une série d'écrits. Le livre de Silverman, More than One Mystery,(10) un excellent ouvrage technique, en fait cependant un usage original et particulièrement intéressant. Il propose d'examiner un certain nombre de problèmes de mécanique quantique en fonction de leur degré de mystère. Il détient ainsi un critère pour rassembler, regrouper et traiter ses matériaux. Le degré de mystère est utilisé comme un index pour classer ou décrire. Il permet de construire une topique des problèmes et des arguments développés dans le livre.

2. Survol rapide de la niche du quantique
Nous abordons à présent un domaine particulier, pour observer la manière dont les textes fonctionnent dans leurs constructions sémantiques locales. La cryptographie quantique en est encore à ses balbutiements. Elle appartient à un ensemble de jeunes disciplines fortement reliées, comme le calcul quantique et la téléportation quantique. Ces disciplines partagent un discours qui les lie à une niche caractérisée par une compréhension commune et des aspirations similaires. Le langage employé, particulièrement transparent, montre de nombreux caractères discursifs suggestifs, et se prête à un examen critique. L'extrait proposé est tiré d'un article célèbre, dont l'auteur est bien connu dans ce domaine. Il constitue un utile point de départ pour une première analyse. J'ai mis en italique et numéroté les énoncés, selon l'ordre dans lequel je les aborde dans mon commentaire.

"La cryptographie quantique est une discipline nouvelle. Elle est née sous l'impulsion de Wiesner (1983), puis de Bennet et de Brassard (1984) et d'autres. Son objectif est la transmissions de données (B), qui peuvent être utilisées comme une clef secrète dans un but cryptographique, et garantir, ou du moins assurer, un degré important de confidentialité, de sorte que toute tentative non-autorisée d'intercepter le message sera détectée par les deux utilisateurs légitimes ("Alice" et "Bob")(C). La réussite de la transmission réside dans le fait que Alice et Bob partagent une séquence secrète et aléatoire de bits qui peut être utilisée comme une clef. La cryptographie quantique est une avancée significative tant pour la physique que pour la cryptographie. Elle représente les premières applications pratiques de l'inégalité de Bell et l'une des premières applications des états intriqués d'Einstein, Podolsky, Rosen et Bohm. L'exploitation du principe d'incertitude et du théorème de Bell (A), fondamentaux pour la théorie quantique, permet à la cryptographie quantique d'offrir, sur un plan théorique, une garantie de sécurité pour distribution de la clef, ce que la cryptographie classique ne peut faire." (11).

(A) La génération actuelle des physiciens a été formée par les légendes du discours quantique évoquées précédemment. L'inlassable répétition de ces histoires a fait partie de leur acclimatation par rapport à ce que la précédente génération trouvait problématique, voire effrayant. Gertrude Stein a dit à propos de l'art moderne: "Ça a l'air étrange, très étrange; et puis, tout à coup, ça n'a plus l'air étrange du tout, et on ne sait plus pourquoi cela nous a paru étrange au début." John Wheeler (12) a souvent fait un usage rhétorique de cette citation pour montrer comment la familiarisation par répétition finissait, selon lui, par effacer les difficultés conceptuelles de la mécanique quantique. Un des traits saillants de la cryptographie quantique est la manière dont elle s'est approprié, à l'intérieur de son propre paradigme, des thèmes qui appartenaient essentiellement à la niche épistémologique, où ils constituaient les éléments-clefs du débat sur l'intelligibilité de la théorie quantique. L'inégalité de Bell et l'intrication de Podolsky, Einstein et Rosen, sont deux thèmes que la cryptographie quantique a repris dans un nouveau contexte, celui d'un réseau de significations de nature technologique. Les textes dans cette niche reformulent la désignation des référents, en remplaçant les connotations épistémologiques précédentes par des connotations cryptographiques.
Prenons, par exemple, "intrication". Ce concept appartient aux débuts de la théorie quantique. Il marque l'impossibilité de séparer en ses parties constitutives un système (qui peut contenir un instrument de mesure) de façon satisfaisante. Sa signification originelle vient du fait qu'on s'est rendu compte qu'il remettait en question, de manière jusque-là inédite, l'idée même de mesure. Dans leur fameux article de 1936, Einstein, Podosky et Rosen parlent de cette propriété comme d'une remise en question accablante du discours "anti-réaliste" de la théorie quantique. Schroedinger, qui est à l'origine du mot, donne une sombre présentation du concept d'intrication, véritable menace pour la connaissance. S'il n'est plus possible, grâce à la mesure, de distinguer de façon significative entre un monde autonome et un observateur indépendant, comment pouvons-nous encore prétendre expliquer le monde? Voici comment il formule le problème: "Son importance désastreuse [celle de l'intrication] vient du fait qu'elle est impliquée dans tous les processus de mesure. Elle nous menace au moins d'une régression à l'infini, il serait regrettable que la théorie laisse le système être influencé par le bon vouloir de l'observateur, sans que ce dernier y ait pour autant accès." (13). L'idée de menace et d'anxiété se dégage non seulement du sens de ce passage, mais aussi de ce qui est associé au mot même d'intrication.

D'un point de vue cryptographique, l'intrication représente au contraire un potentiel technique attractif, car elle offre la possibilité de créer un code grâce à une clef secrète, partagée mais sécurisée. On voit ainsi dans l'intrication le moyen de lier de façon indissoluble deux personnes en communication secrète (Alice et Bob), dans un système d'information unique. Quant à la mesure, elle remplit dans le cadre de la cryptographie le rôle de l'indiscret: "Dans le cas de la cryptographie, n'importe quel indiscret, mesurant le système quantique pour tenter de déterminer son état, ne peut éviter de modifier cet état." (14). Les textes cryptographiques s'efforcent de donner un nouveau sens aux entités quantiques. Ils les détournent de leur sens épistémologique pour les intégrer à un nouvel ensemble de significations technologiquement déterminées. Mais cette nouvelle caractérisation est elle-même rendue possible grâce à une évolution métaphorique antérieure, permettant de considérer certains concepts quantiques en termes d'information.

(B) Les sociétés dominées par les médias de masse montrent un environnement culturel qui privilégie les discours de communication. L'"information" et les significations connexes jouent un rôle sémantique majeur dans ces contextes culturels. Indépendamment de la possibilité de le réaliser, l'idée de faire des processus quantiques des moyens de transmission des données est devenue un projet non seulement imaginable, mais aussi naturel. L'information, les significations et représentations qui lui sont associées font office de solutions pour toute une série de problèmes. Mary Hesse insiste sur ce point lorsqu'elle écrit: "La métaphore fait ressortir en effet un type de savoir social; elle majore ou minore les ressemblances, et les différences et reflète ainsi les intérêts et les jugements de la société sur ce qui est significatif. C'est en particulier le cas des métaphores globales étendues, comme lorsqu'on voit la nature et l'homme comme des mécaniques, ou la société comme un organisme. Toutes ces métaphores globales redécrivent l'expérience selon une certaine hiérarchie d'intérêts et de valeurs." (15).

L'idée que l'"information" constitue une métaphore globale étendue est confirmée par le fait qu'elle apparaît dans des textes quantiques qui n'appartiennent pas au domaine de l'épistémologie. Prenons quelques exemples. Le premier est tiré d'un important article de Wooters et Zurek publié en 1979. Les auteurs adhèrent à l'interprétation autorisée de Copenhague: "Il faut noter que les deux cas limites de la version que donne Einstein de l'expérience des deux fentes ne nous prennent pas du tout au dépourvu Nous connaissons ce résultat depuis si longtemps, que nous savons comment en parler, sans nous laisser surprendre. Le problème est qu'il nous manque une bonne méthode pour parler de cette situation, nous n'avons pas une règle simple qui nous permette de déterminer ce à quoi s'attendre. Le but de cet article est de pallier ce vide. Il nous semble que l'information constitue un bon langage pour traiter les déterminations de trajectoires imprécises. Il devrait nous conduire naturellement à trouver une règle qui définit dans quelle mesure les deux aspects complémentaires de la lumière (ondulatoire et particulaire) peuvent se manifester simultanément."(16).

Le second exemple se réfère à la position dissidente de David Bohm sur la théorie quantique: "Parce que le potentiel quantique dépend de la forme de l'onde et non de son amplitude, il est possible de penser son rôle en termes d'implication de l'information concernant l'environnement global d'une région d'espace donnée. On peut ici suggérer une analogie avec un aéroplane, guidé par un radar. La manière dont il répond dépend d'informations sur son environnement global uniquement déterminées par la forme des ondes du radar et non par leur amplitude. Le potentiel quantique peut ainsi être considéré comme une sorte d'information active." (17). De fait, Bohr travaille beaucoup cette métaphore, et l'élabore de façon systématique dans sa théorie quantique alternative (18).

(C) Venons-en enfin au troisième énoncé en italique de notre citation. Les expressions "non-autorisée" et "légitime" revêtent des connotations sociales et institutionnelles. Elles contribuent à l'élaboration d'un contexte idéologique pour les écrits de cryptographie quantique. Les ouvrages techniques se construisent dans ce contexte et s'orientent en fonction de lui. Autrement dit, les buts scientifiques reflètent des objectifs déterminés par le contexte: les solutions apportées à des problèmes formulés en termes scientifiques cherchent d'abord à remplir ces objectifs plutôt que de proposer une nouvelle compréhension du problème. Citons un passage tiré d'un compte rendu de travaux d'une revue spécialisée: "Je reprends ici l'exemple habituel pour parler de la cryptographie quantique, c'est-à-dire une situation de communication confidentielle entre deux personnes, Alice et Bob. Mais on peut penser à bien d'autres situations, comme l'échange de données entre deux ordinateurs de banques, d'industries ou de gouvernements, qui exigent également la confidentialité. Le problème est que n'importe quel indiscret, par exemple Úve, peut en principe lire cette information, sans pour autant provoquer une perturbation quelconque. Alice et Bob ne peuvent être sûrs que Úve n'a pas lu leur message privé. D'où la nécessité d'un codage pour rendre le message incompréhensible pour Úve au cas où elle l'intercepterait. Mais un message incompréhensible est-il nécessairement indéchiffrable? Úve ne peut-elle deviner le code et trouver le véritable message?" (19). On remarque le biais idéologique que donne au problèmece récit partisan; le but est d'assurer le secret, et non l'accès à l'information.

Le fait de désigner les systèmes quantiques par des noms propres n'est pas une pratique très répandue dans les textes de mécanique quantique; elle est propre à cette niche. Alice et Bob représentent un système quantique intriqué unique, tandis que Úve représente un système distinct, entrant en interaction avec le premier. Le fait de donner un nom propre aux systèmes fait d'un concept pourtant bien établi et défini à l'intérieur de la théorie physique, l'interaction, une relation anthropomorphique. Une telle caractérisation n'est pas innocente Đ pensons à la figure biblique de la femme trompeuse. Du fait de sa caution scientifique, le langage figuratif donne à ses caricatures sexistes et à ses stéréotypes sociaux une assise naturelle.
L'anthropomorphisme sexuel des concepts et des processus physiques met en valeur les insinuations inhérentes à tout discours de la cryptographie quantique: "Si Alice et Bob partagent une clef classique, ils ne peuvent être sûrs que Úve n'a pas intercepté l'information et ne l'a pas lue. D'où l'utilité de la mécanique quantique. Si la clef est distribuée à partir de systèmes quantiques individuels, le caractère irréversible de la mesure en mécanique quantique assure que Úve ne peut pas trouver la clef sans laisser derrière elle la trace de son intrusion." (20). Les récits des tromperies et des ruses de cet épisode inspirent souvent les écrits de vulgarisation sur la mécanique quantique. Ils trouvent une pleine incarnation dans les scénarios qui développent un traitement technique du sujet. Le dualisme iconologique de l'expérience de la double fente s'exprime sous une nouvelle forme: l'affrontement entre des personnes en communication secrète, d'une part, et un intrus, d'autre part.
L'histoire de Bohr et d'Einstein participe également de manière notable à la dramatisation du discours dans les écrits de cryptographie quantique. On rappelle souvent la légende en passant, même si le contexte ne s'y prête guère. C'est le cas, au premier abord, du passage que nous proposons. Il s'agit d'un rappel général sur le problème de la mécanique quantique: "La signification précise de l'état quantique d'un système est toujours sujet à débat aujourd'hui, soixante-dix ans après la naissance de la théorie ! En bref, Bohr pensait que puisque les systèmes quantiques ne s'expriment qu'au travers des résultats des appareils de mesure, on ne peut faire autrement que de les voir ainsi. Albert Eistein n'a jamais accepté ce point de vue pragmatique; la discussion avec Bohr a duré des années. Pour un excellent compte rendu, se référer à la note 8." 21). D'un point de vue narratologique, cet épisode remplit néanmoins une fonction précise: il donne à un thème nouveau ses lettres de noblesse en lui accordant comme ancêtre la légende originale, en le rattachant à une lignée prestigieuse, celle du "point de vue pragmatique" de Bohr. On remarque que la note num. 8 renvoie au texte canonique précédemment mentionné, celui du frontispice représentant Bohr et Eistein!

Conclusion



Nous avons rapidement parcouru une sélection de passages tirés de textes quantiques. J'ai essayé de montrer que les écrits scientifiques sont travaillés par les nécessité d'une efficacité linguistique qui dépasse le compte rendu factuel et direct des événements. Une lecture traditionnelle des écrits scientifiques s'intéresse au contenu et néglige la forme; elle passe à côté de leur dimension expressive. Sans le dire expressément, elle considère le texte comme un véhicule d'information dont le rôle premier consiste à révéler et à communiquer des découvertes expérimentales et théoriques. On peut comparer cette approche à la lecture d'un roman policier uniquement concentrée sur la découverte de celui qui a appuyé sur la détente sans s'intéresser à la raison de cet acte, vengeance ou compassion. On peut considérer que la découverte de l'identité du meurtrier constitue un gain d'information; mais une compréhension subtile de ses motifs permettrait d'essayer de donner sens à cet acte, d'atteindre sa signification profonde.

Une lecture critique des textes scientifiques s'attache en revanche à comprendre ce qu'ils disent en le confrontant à la manière dont ils le disent. Cette confrontation suppose, entre autres, de démêler les fils sémantiques qui habillent l'aspect nébuleux de la découverte de caractères reconnaissables. En d'autres termes, il s'agit de se confronter avec les tours de passe-passe et les évocations par lesquelles la science délimite la réalité, de saisir la découverte scientifique comme un acte d'invention. De fait, la tension entre découverte et invention résume assez bien l'idée que j'ai essayé de soutenir dans cet article. J'ai voulu montrer que, plutôt que jouer l'une contre l'autre, elles sont en relation de contrepoint. Après tout, les processus scientifiques peuvent être imaginatifs, sans pour autant que leurs produits soient imaginaires. Il faut remarquer combien la découverte relève de règles locales et internes, tandis que l'invention tire largement ses matériaux de l'histoire et de la société. Bref, l'écrit scientifique s'efforce, au travers du texte et de son contexte, d'inscrire ses descriptions dans le monde.

Traduit de l'anglais par Julie Brumberg-Chaumont

Légendes des illustrations

Albert Einstein et Jules Romains en 1936. ę Roger-Viollet.

Bohr et Einstein en dialogue.

Niels Bohr, 1885-1962, physicien danois, prix Nobel de physique en 1922. ę Roger-Viollet.


1. . Paul Ric¤ur, La métaphore vive, Seuil, 1997.
2. . G. Mters, "Narratives of Split genes", in Nash C. ed. Narrative in Culture, Routledge, Londres, 1990, pp. 102-126.
3. . Albert Einstein, "On the Electrodynamics of Moving Bodies", traduit par Perrett et Jefferey G B., in The Principle of Relativity, Dover, New York, 1952.
4. . A. Petersen, Quantum Physics and the Philosophical Tradition, MIT Press, Cambridge, Mass, 1968, p. 188.
5. . Ce dispositif remonte au XVIIIe siècle, où il fut utilisé pour montrer que si l'on fait passer de la lumière à travers deux fentes ou deux trous à la fois, une figure d'interférences est produite. Cette figure est considérée comme la manifestation irréfutable d'une onde. Quand des entités discrètes ou granulaires sont envoyées en grand nombre à travers le même dispositif, une autre figure émerge et offre une signature tout aussi irréfutable, cette fois-ci, de particules. La description quantique du passage d'électrons à travers la double fente repose sur la coexistence apparemment impossible des deux figures.
6. . Paul Ric¤ur, ibid.
7. . J. A. Wheeler et W. H. Zurek eds, Quantum Theory and Measurement, Princeton University Press, Princeton N. J. , 1983.
8. . P. Davies, The Ghost in the Atom, Cambridge University Press, Cambridge, 1988, pp. 1-39.
9. . Richard P. Feynman, La nature de la physique, Seuil, 1980.
10. . M. P. Silberman, More than One Mystery: Explorations in Quantum Interference, Springer, 1995. Voir aussi C. Philippidis, "Figures of Speech", Nature, vol 378, p. 674, 1996.
11. . O. Cohen, "Quantum Cryptography Using Nonlocal Measurements", Helv. Phys. Acta., vol 70, pp. 710-726, 1997.
12. . J. A. Wheeler et W. H. Zurek eds, op. cit., p. 85.
13. . E. Schrödinger, "Discussion of Probability Relations Between Separated Systems", Proc. Cambridge Phil. Soc., vol 31, pp. 555-562, 1935.
14. . T. P. Spiller, "Quantum Information Processing: Cryptography, Computation, and Teleportation", Proc. IEEE, vol 84, num. 12, pp. 1719-1746, 1996.
15. . M. Hesse, "The Cognitive Claims of Metaphor", The Journal of Speculative Philosophy, vol 11, num. 1, p. 8, 1988.
16. . W. K. Wooters & W. H. Zurek, "Complementarity in the Double Slit Experiment", Physical Review, vol 19, num. 2 pp. 473-484, 1979.
17. . C. Philippidis, D. Bohm, and R. D. Kaye, "The Aharonov Bohm Effect and the Quantum Potential", Il Nuovo Cimento, vol. 71 B, pp. 75-88, 1982.
18. . D. Bohm & B. J. Hiley, The Undivided Universe, Routledge, Londres, 1993.
19. . T. P. Spiller, op. Cit.
20. . Ibid.
21. . Ibid.





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