La relativité dans (vraiment) tous ses états

Critique du livre de Laurent Nottale, "La Relativité dans tous ses Etats".

Remarque, avril 2007: à quels lecteurs ce livre s'adresse-t-il ?

D'après ce site : "à réserver aux personnes qui connaissent déjà bien la physique".
l'auteur de cette appréciation qui reconnaît qu'il "n'a pas suffisamment de bagages et de connaissances en la matière pour juger totalement de la validité des thèses de ce bouquin" m'explique :

"il est certain que celui qui n'a aucune connaissance en physique ne pourra pas en faire grand chose (sauf caler un meuble). Je ne vois donc pas en quoi il est "curieux" que j'indique ce livre plutôt à ceux qui connaissent la physique ?"

Pourtant, ce livre est officieusement mais lourdement déconseillé par les partisans de la relativité d'échelle à ceux qui connaissent bien la physique: en réponse à ma première critique ci-dessous que j'avais initialement formulée à ce livre avant de me pencher effectivement sur les autres documents de Nottale pour leur adresser ces développements plus substanciels de ma critique , l'un m'avait écrit (20 mai 2003):

"Et puis, ce qui me décois le plus dans ton texte de critique, c'est d'apprendre que tu t'intéresses tant à la relativité en ayant une formation mathématique et physique et que tu n'aies même pas lu le livre technique de Nottale.
Franchement, ca ne fait pas sérieux !
Travaille maintenant le contenu scientifique !
Tu n'es pas l'homme de la rue ! Et puis si la vulgarisation t'énerve, fais comme moi, ne lis jamais de travaux de vulgarisation !"

un autre (8 juin 2003)
 
"Avez-vous lu Fractal Space-Time & Scale Relativity ? La théorie a quelque peu évolué depuis mais c'est l'ouvrage technique qu'il faut connaître avant de commencer à s'exciter sur la vulgarisation de La Relativité dans tous ses états."

Voici ce que j'avais rédigé en premier à son sujet, quand j'avais seulement lu ce livre grand public avant d'avoir examiné ses textes techniques


Je vais ici avoir l'audace de me risquer à un sacrilège vis-à-vis des médias et autres chargés de vulgarisation auprès du grand public : mettre publiquement en doute l'attitude de Laurent Nottale vis-à-vis du public.
Je ne crois vraiment pas qu'il soit, comme on le laisse entendre, le génie du sciècle hyperdévoué qui a résolu tous les problèmes de la physique, et je vais vous expliquer pourquoi. Expliquer cela n'est pas une chose facile, car pour pouvoir argumenter de quelque chose, il faut que la discussion ait un objet. Et tout le problème, c'est qu'il est bien difficile de trouver un objet à contester. car quand on en cherche, on ne rencontre que du vide.
Je lui ai écrit un ou deux mails, il ne m'a jamais répondu. L'attitude que je lui prête ici n'est que le bilan de l'état d'esprit (que j'extrapole un peu) rencontré auprès de son défenseur qui a bien voulu correspondre avec moi, Philippefr (auteur de ifrance.com/fractalspace, site pourri de bandeaux et fenêtres publicitaires qui, à l'époque de la rédaction de la présente page, s'ouvraient au rythme d'une dizaine par seconde).
On se croirait en pleine série de X-Files: chaque évènement peut s'interpréter de plusieurs manières suivant le point de vue adopté, au point de se demander si oui ou non ce sont vraiment les superpuissances spirituelles de l'invisible, maléfiques ou non, qui tirent les ficelles de l'histoire. Ce faisant, on nage en pleine théorie de la relativité, d'une certaine manière. Je dirais même plus, en pleine théorie de la relativité d'échelle. Mais pas forcément celle à laquelle on s'attendrait au premier abord. Je veux parler bien sûr de la théorie de la relativité d'échelle des connaissances.

J'ai abordé cette affaire par la lecture de son livre grand public, "La relativité dans tous ses états". Qu'ai-je trouvé dans ce livre, que je puisse lui reprocher ? Eh bien rien, justement, et c'est ça le problème. Dans ce livre il n'y a absolument rien. Seulement un certain diaporama des connaissances scientifiques de notre époque, de la théorie à l'observation et de la physique des particules à l'astronomie. Si seulement il présentait quelque chose de ses idées révolutionnaires dont il affirme l'existence, on pourrait discuter de savoir si elles sont fondées ou pas, mais il ne le fait pas. Il se contente d'y répéter par-ci, par-là, l'affirmation qu'il y aurait un "principe de relativité d'échelle" généralisant le principe de relativité qui est à la base des théories de la relativité restreinte et générale, et que de ce principe découlerait un effet d'échelle limite analogue à la notion de vitesse de la lumière comme vitesse limite en relativité restreinte.
C'est donc sur l'existence d'un principe de relativité d'échelle que repose la raison d'être de ce livre.

Question 1

Le principe de relativité d'échelle, dont ce livre affirme l'existence, se trouve-t-il énoncé dans ce livre ?

Réponse

La réponse à cette question dépend du référentiel d'échelle des connaissances dans lequel on se trouve. Ces deux référentiels seront notés GP pour "grand public" et S pour "scientifique".
Quelqu'un qui ne connaît pas grand-chose de la physique mathématique aura certainement l'impression d'y avoir lu l'énoncé du principe de relativité d'échelle. Par contre, relativement à S, soit il ne s'y trouve aucune trace de son énoncé, soit cet énoncé est complètement et trivialement faux. En effet, dire que les lois de la physique sont les mêmes à toutes les échelles impliquerait en toute rigueur que les constantes fondamentales de la physique soient préservées par homothétie. Ceci devrait inclure l'existence de molécules d'eau de trois mètres de large, et d'étoiles de taille réduites de la même manière.
Puisqu'il n'y en a pas, c'est que les différentes échelles ne sont pas semblables. Alors, reste-t-il quelque chose à défendre ? Y a-t-il un rapport entre les lois de la physique de différentes échelles ? Bien sûr, les lois de la physique n'ont pas besoin du choix d'une unité de longueur pour s'exprimer. Elles s'expriment donc à toutes les échelles. Aussi, tout le monde sait depuis longtemps que le monde physique comporte des détails de structures à différentes échelles, et est donc en quelque sorte "fractal" en ce sens.
La différence bien entendu c'est que par rapport à différentes échelles les constantes fondamentales de la physique apparaissent différentes. Le monde physique présente des structures à diverses échelles, mais ces structures ne sont pas semblables d'une échelle à l'autre.
En physique des particules, les mécanismes présentent aussi des structures à des échelles aussi petites qu'on veut, autrement dit les "vrais" diagrammes de Feynman importants ne sont pas ceux qui n'ont qu'un nombre fini de sommets et d'arêtes, mais ce sont des diagrammes fractals. Voir les autres parties du présent site pour de plus amples commentaires sur ce point.

Ainsi, la réponse dépend du point de vue. Celui qui n'est pas au courant de la physique croira avoir lu un énoncé du principe de relativité d'échelle qui est cohérent (eh bien oui, parce que c'est la même chose avec le principe de relativité restreinte: il énonce que tout est pareil dans tous les référentiels galiléens, mais bien sûr c'est un truc mystique à encadrer sans rien comprendre et à ne surtout pas prendre au mot puisqu'en même temps le temps ne s'écoule pas normalement et les longueurs sont déformées dans les objets qui se déplacent très vite, et que la vitesse des objets est limitée, alors...).
Par contre celui qui est au courant sait bien qu'il n'y a pas énoncé dans ce livre un principe de relativité d'échelle qui tienne debout. Mais il n'a pas le droit de s'en plaindre.
En effet, tout en maintenant le flou artistique envers du grand public, il est tout bonnement impensable de recevoir une telle critique de la part de personnes avisées. Par tous les dieux, il est innocent de toutes ces méprises ! La preuve, c'est qu'il a agit dans un esprit de dévotion absolue envers l'humanité. Une telle dévotion ne saurait pas tolérer l'ombre d'un doute.

Car, devant une personne avisée donc, *bien évidemment* il n'a jamais été question de dire que ce principe de relativité d'échelle devait se trouver énoncé dans ce livre. Et même, que le malhonnête c'est ce détracteur qui prétend juger la thèse de Laurent Nottale d'après ce livre où elle ne se trouve pas, et qui refuse d'aller la chercher là où elle se trouve, à savoir non pas dans ce livre mais dans son autre livre, "Fractal Space-time and microphysics".
(Je n'avais pas lu cet autre livre à l'époque de la rédaction de cette page, mais ensuite j'ai pu analyser les 2 premiers chapitres, qui suffisent largement pour s'en faire une idée). Mais on peut déjà noter une critique de vice de forme (puisque de toute manière, Laurent Nottale a l'ard de rendre quasi introuvable toute matière à discuter sur le fond - malgré cela j'en ai finalement largement trouvé, dois-je le rappeler).

Une de ses fautes est ainsi de n'avoir pas déclaré publiquement cette évidence, que son livre grand public est parfaitement vide de sens en ce qui concerne sa théorie au niveau des connaissances sérieuses. Car comment ce public pourrait-il le deviner s'il ne lui dit pas ? En effet le problème est celui-ci: dans le milieu social ordinaire, les gens qui s'intéressent vraiment à la science sont très rares. Donc, toute éventualité qu'on y laisse planer, même des plus stupides aux yeux de celui qui est au courant, passera pour des vérités incontestées pour la masse des gens qui ne sont pas au courant et qui se sont pas penchés sur la question. Ils ont seulement vaguement entendu parler d'une relativité d'échelle quelque part, et n'en savent pas plus parce que personne d'autre de leur entourage ne vient les contredire.
Tout cela n'aurait que peu de conséquence s'il n'y avait aussi, perdu dans le public, une minorité de gens isolés qui voudraient, eux, s'intéresser vraiment à la science et ne sont pas à ce moment-là en relation avec la communauté scientifique, qu'ils aient ou non l'ambition de rejoindre cette communauté.
Et donc, comme ils entendent vaguement dire que Laurent Nottale serait un grand scientifique auteur d'une nouvelle théorie, une nouvelle approche de la science, ce sont eux qui décideront de s'y intéresser de plus près, et pour cela, achèteront et liront son livre "La relativité dans tous ses états". Patatras! Ils perdent leur temps et leur argent. Ce sont eux qui achètent ce livre, mais ce n'est pas ce livre qu'ils devraient acheter. Ils l'achètent dans le désir d'apprendre, et ils n'y apprennent rien. Ou plutôt, ce qu'ils apprennent ou connaissent déjà avant de le lire, à savoir ce panorama des sciences modernes, n'a rien à voir avec la raison d'être officielle de ce livre, qui est l'annonce d'une nouvelle théorie. Car puisque cette partie concernant sa nouvelle théorie ne contient pas de vraie physique, ce n'est pas aux gens ayant un sérieux désir d'apprendre qu'il s'adresse, mais seulement à un bas public. Et puisque ce livre ne contient pas l'énoncé du principe de relativité d'échelle et qu'il ne peut le contenir puisqu'il s'adresse à un bas public justement, ce n'est pas à ceux qui s'intéressent à ce principe et à cette nouvelle théorie qu'il s'adresse, mais au grand public qui cherche seulement un vague panorama des sciences actuelles.
Ainsi donc, pourquoi diable devrait-il y avoir la moindre coïncidence entre ce but véritablement défendable de la publication de ce livre (la distribution d'un vernis de la science moderne en vigueur au grand public) et l'annonce d'une nouvelle théorie très hypothétique et à laquelle ce public n'a de toute façon aucune chance de comprendre le traître mot ? La seule correspondance qu'on peut y voir est celle du slogan publicitaire: il fait chic pour ce public de se dire qu'il lit un livre écrit par un grand découvreur. Et réellement, une telle impression a le pouvoir de faire vendre. Faire vendre au public qui n'aura de toute façon jamais la moindre idée de ce qu'est une découverte ni ne dispose d'aucun moyen de recul critique par rapport à ce qui y est écrit, et par l'intermédiaire de ce public qui n'y verra que du feu, faire vendre également aux quelques personnes vraiment intéressées parla science perdues parmi eux, et qui n'y apprendront rien non plus et se rendront compte aussitôt après qu'ils se sont faits avoir.

Bref, si vous vous intéressez à l'état de la science moderne, certes il est possible de s'en informer plus ou moins dedans, mais avec des risques d'inexactitudes et de déformations sur la base desquels il essaie de justifier l'intérêt de sa nouvelle "théorie", mais il vaut mieux à mon avis trouver pour cela un autre livre mieux adapté.

Question 2

Le principe de relativité d'échelle comme principe fondateur à la théorie de la relativité d'échelle est-il analogue aux principes de relativité restreinte et générale comme principes fondateurs des théories connues du même nom ?

Réponse

Là encore, la réponse dépend du référentiel d'échelle des connaissances dans lequel on se place.
Je dirais même plus : il y a trois référentiels d'échelle des connaissances à considérer, ou plutôt deux et demie, l'existence du troisième référentiel étant elle-même relative.

Relativement à GP, qui lit le livre "La relativité dans tous ses états" et qui croit simplement ce qui y est écrit, il se trouve donc qu'il y a un tel parallèle complet de ces principes de relativité jusque dans leur formulation d'après la constation qu'il a lu là l'énoncé de ce principe, et que ces énoncés se ressemblent, affirmation et constatation qu'il n'a aucun moyen de mettre en doute. Et finalement, à défaut de l'énoncé exact du principe, ce parallèle est la seule chose qu'il aurait apprise en lisant ce livre, qui aille au-delà du simple panorama des sciences en vigueur.

Relativement à S par contre, jugeant de la question à la lecture du même livre:
Ceux donc qui connaissent les théories de la relativité établies, et leur rapport avec leur principes du même nom. Que savent-ils à ce sujet ?
Que ces principes sont simples.  Qu'il n'est nul besoin de la théorie pour comprendre le principe, lequel peut être énoncé au public quasiment avec les mots de la vie de tous les jours. Que le principe figure même au début du cours de la théorie, et sert d'axiome fondamental pour développer cette théorie. Qu'il y a un long chemin à faire pour passer du principe à la théorie, qui nécessite de changer de point de vue et d'abandonner le langage et la forme d'imagination à l'aide desquels le principe a été formulé au départ, ce travail difficile et mathématique n'étant pas à la portée de monsieur tout le monde. MAIS qu'en toute rigueur le principe tel qu'il était énoncé au départ avait bien une signification précise et sans ambiguité, et que même si le public n'est pas en mesure de comprendre comment il est cohérent, il ne peut pas non plus en montrer d'incohérence, et il a de toute manière appris quelque chose de vrai qui coïncide avec ce qu'il a l'impression d'avoir appris, et ce quelque chose détermine en toute rigueur la théorie de manière unique (il existe une et une seule théorie dans laquelle, à une traduction près, ce principe est vrai), en sorte qu'il suffirait en principe à quelqu'un d'assez intelligent de lire le principe et de l'extrapoler pour reconstituer la théorie sans risque de se tromper.

Donc, dans ces conditions, le principe de relativité d'échelle est-il analogue aux autres ?

Relativement à S, donc:

Théorème. Si Laurent Nottale est un homme consciencieux alors il n'y a pas de parallèle entre le principe de relativité d'échelle et les autres principes de relativité.

Démonstration.
Par l'absurde, supposons qu'il y ait un tel parallèle. Il existerait donc un énoncé rigoureusement vrai du principe de relativité d'échelle qui soit énonçable simplement et compréhensible par tous, par le grand public comme par tous les physiciens, et qu'il suffirait d'en développer les conséquences avec intelligence pour en extraire toute la théorie. Supposant alors que Laurent Nottale soit un homme consciencieux, il en découle qu'il eût été de son devoir d'énoncer le Principe de relativité d'échelle dans son livre grand public sur ce sujet. Or, ceci contredit précisément la réponse à la question 1 relativement au même référentiel d'échelle des connaissances. CQFD.

Corollaire. Laurent Nottale ne peut pas être à la fois un homme consciencieux, honnête et ayant la tête sur les épaules.

En effet, supposant que Laurent Nottale ait la tête sur les épaules, il devrait être conscient de la réponse à la question 2 relativement aux référentiels GP et S. Il devrait aussi savoir s'il est lui-même consciencieux ou pas. Supposant alors qu'il soit consciencieux, il devrait voir la contradiction entre la réponse à la question 2 relativement à ces deux référentiels. Et comme la réponse à la question 2 par rapport à GP est la seule valeur ajoutée de son livre envers le grand public par rapport à un livre qui serait écrit par n'importe qui d'autre, donc, maintenir la possibilité d'une telle réponse est une attitude commerciale malhonnête. CQFD.

Alors, ça y est, l'ai-je enfin coincé ? Eh bien non, comme je disais, il est impossible de le coincer car il y a toujours une porte de sortie, que voici:

Troisième référentiel
Cette porte de sortie est constituée d'un hypothétique troisième référentiel d'échelle des connaissances noté LNH, sigle de "Laurent Nottale Honnête", qui a en fait la propriété de n'exister vraiment que relativement à lui-même. Il n'aurait pas trop de mal à exister relativement à GP; relativement à lui-même, il a vocation à exister relativement à S, mais en pratique sa probabilité d'existence relativement à S demeure faible.

Pour la commodité de l'énoncé, décomposons-le en deux sous-référentiels LNHD et LNHE, correspondant respectivement à "débutant" et "expert".

Dans cet hypothétique référentiel LNH, on aurait ceci:

Le rôle du Principe de relativité d'échelle relativement au couple (LNHD, LNHE) est parallèle au rôle des Principes de relativité restreinte et générale relativement au couple (GP,S).

Ce qui, à un simple changement de référentiel d'échelle des connaissances près, donnerait raison à GP contre S quant à la réponse à la question 2.
Finalement, on peut difficilement rêver d'une attitude plus démocrate que celle-là. Bravo, je m'incline.

Exemple d'erreur dans ce livre

Désolé pour lui, mais Christian Magnan croyant pouvoir s'appuyer sur "La relativité dans tous ses états" comme une référence fiable, a énoncé dans son site (www.dstu.univ-montp2.fr/GRAAL/perso/magnan/an2000.html) la chose suivante :

"En l'an 2000, nous savons donc où s'arrête le domaine d'application de notre physique (...) Ce qui est en cause est le mariage des deux théories sur lesquelles se fonde notre science, la mécanique quantique et la relativité générale. Cette union n'est pas féconde et conduit au contraire à l'incohérence. D'ailleurs cette incohérence se trouve en germe dans les fondements même de la mécanique quantique, comme l'a souligné Laurent Nottale dans son livre La relativité dans tous ses états (Hachette, 1998), car l'équation de Schrödinger (équation de base de cette mécanique) utilise un espace-temps plat, c'est-à-dire un espace-temps absolu comme celui de Newton, dénué de matière et donc de courbure et qui de ce fait se présente d'emblée comme la négation même de la théorie de la gravitation. Si cette gravitation est rejetée dès l'établissement des bases, il ne faut pas s'étonner qu'elle apparaisse inconciliable avec la théorie à un stade ou un autre du raisonnement. "

Cette proposition est complètement fausse, puisque la mécanique quantique moderne, celle qui est utilisée en physique des particules et nommée théorie quantique des champs, n'a nul besoin de s'appuyer sur un espace-temps plat et s'exprime aussi bien en espace-temps courbe ou topologique, voir notamment toute la branche des théories quantiques de champs topologiques ayant pour but de définir des invariants topologiques (ou différentiables) de variétés, donc, d'espaces courbes, comme par exemple la théorie de Chern-Simons applicable aux variétés de dimension 3 et sur un aspect de laquelle (aspect restreint à l'espace plat mais bon) porte le sujet de ma thèse.
Quant à l'étude quantique du champ de gravitation, elle démarre aussi bien, puisque la quantification d'un champ part de son expression variationnelle et qu'en l'occurence le champ de gravitation admet une telle expression. La courbure de l'espace-temps apparaît alors comme un champ soumis comme les autres à l'indétermination quantique issue du fait qu'elle se construit à partir du champ métrique qu'on peut faire varier quantiquement sur une variété topologique ou différentiable considérée comme absolue, fixe. C'est seulement dans la suite de son analyse que finalement on constate qu'on ne "retombe sur ses pieds" qu'à condition que l'espace soit de dimension 10 ou 26 (ne me demandez pas les détails, c'est juste ce que j'ai entendu dire de gens qui ont étudié cela de près).

Dernière remarque.
La plupart des gens bien informés vraiment intéressés par la science et les nouvelles théories, qui ont acheté son livre grand public sont inévitablement condamnées à constater que c'était un mauvais choix, regretter leur décision et constater qu'ils se sont fait avoir. Il est alors trop tard pour se faire rembourser le prix qu'ils l'ont payé et le temps qu'ils ont perdu à le lire. Ce faisant, ils se repentent à juste titre pour une chose dont ils ne sont pas responsables, et qui n'est même pas une bêtise de leur part puisqu'en toute objectivité, étant données les informations diffusées autour d'eux, ils ne pouvaient pas deviner que ce serait une erreur.

Donc, une erreur pas si grave que cela pour chacun, mais si on la multiplie par le nombre de ses milliers de victimes cela doit faire un énorme désastre.
Ce désastre a un seul responsable: Laurent Nottale.
Ce qui est grave, c'est qu'il refuse totalement de reconnaître son erreur et de porter la moindre parcelle de tous ces regrets dont il est responsable.
Il continue à toucher tranquillement ses droits d'auteur. Où est l'honnêteté et la dévotion là-dedans ?
(Encore une erreur, purement fortuite évidemment: à l'époque où j'avais pris contact avec Philippefr, c'était pour lui signaler que ce qu'il publiait dans son site en guise de table des matières de "La Relativité dans tous ses états" n'avait rien à voir avec sa vraie table des matières. Il m'a répondu que c'était la table des matières du livre "Fractal space-time and microphysics" en version française et qu'il allait faire la correction. Combien de gaspillages cela a-t-il provoqué ?)

Retour : critique de la relativité d'échelle de Laurent Nottale
Analyse de "Fractal space-time and microphysics" chapitre 1

Si la relativité et la physique théorique vous intéresse, une présentation rénovée se trouve ici: La relativité restreinte rendue intuitive