Mythes de la physique – une liste de mythes populaires sur la physique

De nombreuses légendes sont apparues au fil des ans concernant la physique et les physiciens, dont certaines sont tout à fait fausses. Cette liste rassemble certains de ces mythes et idées fausses et fournit des informations complémentaires pour tenter de clarifier les vérités qui se cachent derrière.

Dans le monde postmoderne, nombreux sont ceux qui croient que la théorie de la relativité d’Einstein affirme que « tout est relatif » et que cela signifie (avec certains éléments de la théorie quantique) qu’il n’y a pas de vérité objective. Dans un certain sens, cela ne pourrait pas être plus éloigné de la vérité.

Bien qu’il parle de la façon dont l’espace et le temps changent en fonction du mouvement relatif de deux observateurs, Einstein considérait sa propre théorie comme parlant en termes très absolus – le temps et l’espace sont des quantités tout à fait réelles, et ses équations vous donnent les outils nécessaires pour déterminer les valeurs de ces quantités, quelle que soit la façon dont vous vous déplacez.

Plusieurs aspects de la physique quantique se prêtent facilement à des interprétations erronées. Le premier est le principe d’incertitude de Heisenberg, qui concerne très spécifiquement la relation proportionnelle des quantités – telles que la mesure de la position et la mesure du moment – au sein d’un système quantique. Un autre est le fait que les équations de champ de la physique quantique donnent une série de « probabilités » de ce que le résultat est. Ensemble, ces deux éléments ont conduit certains penseurs postmodernes à croire que la réalité elle-même est complètement aléatoire.

Mais en fait, les probabilités disparaissent lorsqu’on les combine et qu’on étend les mathématiques à notre propre monde macroscopique. Si le monde minuscule est peut-être aléatoire, la somme de tout ce hasard est un univers ordonné.

Même de son vivant, Albert Einstein a été confronté à des rumeurs, à la fois informelles et publiées dans le journal, selon lesquelles il aurait échoué à des cours de mathématiques dans son enfance. Ce n’était manifestement pas vrai, car Einstein avait obtenu d’assez bons résultats en mathématiques tout au long de sa scolarité et avait envisagé de devenir mathématicien plutôt que physicien, mais avait choisi la physique parce qu’il estimait qu’elle conduisait à des vérités plus profondes sur la réalité.

Cette rumeur semblait se fonder sur le fait qu’il devait passer un examen de mathématiques pour être admis dans son programme universitaire de physique, qu’il n’avait pas obtenu des notes suffisamment élevées et qu’il devait le repasser… Il avait donc, en un sens, « échoué » à cet examen de mathématiques, qui couvrait les mathématiques de niveau supérieur.

Il existe une histoire classique selon laquelle Sir Isaac Newton a inventé sa loi de la gravité lorsqu’une pomme lui est tombée sur la tête. Ce qui est vrai, c’est qu’il se trouvait dans la ferme de sa mère et qu’il a regardé une pomme tomber d’un arbre sur le sol lorsqu’il a commencé à se demander quelles forces étaient à l’œuvre pour provoquer la chute de la pomme de cette façon.

Il a fini par réaliser qu’il s’agissait des mêmes forces qui maintenaient la lune en orbite autour de la Terre, ce qui était sa brillante intuition.

Mais, pour autant que nous sachions, il n’a jamais été frappé à la tête avec une pomme.

Le grand collisionneur de hadrons détruira la Terre

Le grand collisionneur de hadrons (LHC) a suscité des inquiétudes quant à la destruction de la Terre. La raison en est que certaines propositions ont été faites selon lesquelles, en explorant des niveaux d’énergie élevés par le biais de collisions de particules, le LHC pourrait créer des trous noirs microscopiques, qui attireraient alors la matière et dévoreraient la planète Terre.

Cela n’est pas fondé pour plusieurs raisons. Premièrement, les trous noirs évaporent l’énergie sous forme de rayonnement Hawking, donc les trous noirs microscopiques s’évaporent rapidement. Deuxièmement, les collisions de particules de l’intensité attendue au LHC se produisent en permanence dans la haute atmosphère, et aucun trou noir microscopique qui s’y forme n’a jamais détruit la Terre (si de tels trous noirs se forment lors de collisions – nous ne le savons pas encore, après tout).

Le concept d’entropie a été utilisé, surtout ces dernières années, pour aider à soutenir l’idée que l’évolution est impossible. La « preuve » va de soi :

1. Dans les processus naturels, un système perdra toujours l’ordre ou restera le même (deuxième loi de la thermodynamique).
2. L’évolution est un processus naturel où la vie gagne en ordre et en complexité.
3. L’évolution viole la deuxième loi de la thermodynamique.
4. Par conséquent, l’évolution doit être fausse.

Le problème de cet argument se situe à l’étape 3. L’évolution ne viole pas la deuxième loi, car la Terre n’est pas un système fermé. Nous gagnons l’énergie thermique rayonnée du soleil. En puisant l’énergie à l’extérieur du système, il est en fait possible d’augmenter l’ordre d’un système.

Le régime glacé est un régime proposé dans lequel les gens disent que manger de la glace fait que votre corps dépense de l’énergie pour chauffer la glace. Bien que cela soit vrai, le régime ne tient pas compte de la quantité de glace nécessaire. Généralement, lorsque cela est considéré comme faisable, il le fait en calculant par erreur le skilogramme de calories en grammes, ce dont on parle en référence aux Calories nutritionnelles.

Le bruit voyage dans l’espace

Ce n’est peut-être pas un mythe au sens propre du terme, car personne ne pense à la physique, ne serait-ce qu’une minute, mais c’est quelque chose qui apparaît tout le temps dans la culture populaire. Dans le livre Don’t Try This at Home ! The Physics of Hollywood Movies du professeur de physique Adam Weiner, il est cité comme l’erreur de physique la plus importante et la plus courante dans les films.

Les ondes sonores ont besoin d’un support pour se propager. Cela signifie qu’elles peuvent traverser l’air, l’eau ou même des objets solides, comme une fenêtre (bien qu’elle soit assourdie), mais dans l’espace, il s’agit essentiellement d’un vide complet. Il n’y a pas assez de particules pour transmettre le son. Ainsi, aussi impressionnante que soit l’explosion d’un vaisseau spatial, elle sera complètement silencieuse… malgré la Guerre des étoiles.

Il y a probablement plusieurs façons différentes de présenter cet argument, mais celle que nous avons le plus souvent entendue concerne l’interprétation de Copenhague de la mécanique quantique. Il s’agit de l’interprétation développée par Niels Bohr et ses collègues de son Institut de Copenhague, et l’une des caractéristiques centrales de cette approche est que l’effondrement de la fonction d’onde quantique nécessite un « observateur » conscient.

L’argument qui en ressort est que, puisque cet effondrement nécessite un observateur conscient, il devait y avoir un observateur conscient en place au début de l’univers pour que la fonction d’onde s’effondre avant l’arrivée des êtres humains (et de tout autre observateur potentiel). Ceci est ensuite mis en avant comme argument en faveur de l’existence d’une sorte de divinité.

L’argument n’est pas convaincant pour plusieurs raisons.