David Bohm

Contributions au projet ManhattanEdit

Pendant la Seconde Guerre mondiale, le projet Manhattan a mobilisé une grande partie de la recherche en physique de Berkeley dans le but de produire la première bombe atomique. Bien qu’Oppenheimer ait demandé à Bohm de travailler avec lui à Los Alamos (le laboratoire ultra-secret créé en 1942 pour concevoir la bombe atomique), le directeur du projet, le général de brigade Leslie Groves, n’approuvera pas l’habilitation de sécurité de Bohm après avoir vu des preuves de sa politique et de son amitié étroite avec Weinberg, qui avait été soupçonné d’espionnage.

Pendant la guerre, Bohm reste à Berkeley, où il enseigne la physique et mène des recherches sur le plasma, le synchrotron et le synchrocyclotron. Il a obtenu son doctorat en 1943 grâce à une circonstance inhabituelle. Selon le biographe F. David Peat (voir référence ci-dessous, p. 64), « les calculs de diffusion (des collisions de protons et de deutérons) qu’il avait effectués se sont révélés utiles pour le projet Manhattan et ont été immédiatement classifiés. Sans habilitation de sécurité, Bohm s’est vu refuser l’accès à ses propres travaux ; non seulement il n’aurait pas pu défendre sa thèse, mais il n’a même pas été autorisé à rédiger sa propre thèse en premier lieu ! » Pour satisfaire l’université, Oppenheimer a certifié que Bohm avait mené à bien ses recherches. Plus tard, Bohm a effectué des calculs théoriques pour les Calutrons à l’installation Y-12 à Oak Ridge, Tennessee, qui a été utilisée pour l’enrichissement électromagnétique de l’uranium pour la bombe larguée sur Hiroshima en 1945.

Mcarthysme et départ des États-UnisEdit

Après la guerre, Bohm est devenu professeur adjoint à l’Université de Princeton. Il a également travaillé en étroite collaboration avec Albert Einstein à l’Institut d’études avancées voisin. En mai 1949, le House Un-American Activities Committee a appelé Bohm à témoigner en raison de ses liens antérieurs avec le syndicalisme et les communistes présumés. Bohm a invoqué son droit au cinquième amendement pour refuser de témoigner, et il a refusé de donner des preuves contre ses collègues.

En 1950, Bohm a été arrêté pour avoir refusé de répondre aux questions de la commission. Il est acquitté en mai 1951, mais Princeton l’avait déjà suspendu. Après son acquittement, les collègues de Bohm cherchent à le faire réintégrer à Princeton, mais le président de Princeton, Harold W. Dodds, décide de ne pas renouveler le contrat de Bohm. Bien qu’Einstein ait envisagé de le nommer assistant de recherche à l’Institut, Oppenheimer (qui était président de l’Institut depuis 1947) « s’est opposé à cette idée et a conseillé à son ancien élève de quitter le pays ». Sa demande d’aller à l’université de Manchester reçoit le soutien d’Einstein mais n’aboutit pas. Bohm partit ensuite au Brésil pour assumer une chaire de physique à l’université de São Paulo, à l’invitation de Jayme Tiomno et sur la recommandation d’Einstein et d’Oppenheimer.

Théorie quantique et diffusion de BohmModifié

Articles principaux : Diffusion de Bohm et théorie de De Broglie-Bohm

Les trajectoires bohmiennes pour un électron traversant l’expérience à deux fentes. Un schéma similaire a également été observé pour les photons uniques.

Au cours de sa première période, Bohm a apporté un certain nombre de contributions importantes à la physique, en particulier à la mécanique quantique et à la théorie de la relativité. En tant qu’étudiant de troisième cycle à Berkeley, il a développé une théorie des plasmas, découvrant le phénomène électronique maintenant connu sous le nom de diffusion de Bohm. Son premier livre, Quantum Theory, publié en 1951, a été bien accueilli par Einstein, entre autres. Mais Bohm est devenu insatisfait de l’interprétation orthodoxe de la théorie quantique dont il parlait dans ce livre. Partant du constat que l’approximation WKB de la mécanique quantique conduit à des équations déterministes et convaincu qu’une simple approximation ne pouvait pas transformer une théorie probabiliste en une théorie déterministe, il a douté du caractère inéluctable de l’approche conventionnelle de la mécanique quantique.

Le but de Bohm n’était pas d’exposer un point de vue déterministe, mécanique, mais de montrer qu’il était possible d’attribuer des propriétés à une réalité sous-jacente, contrairement à l’approche conventionnelle. Il a commencé à développer sa propre interprétation (la théorie de De Broglie-Bohm, également appelée théorie des ondes pilotes), dont les prédictions s’accordaient parfaitement avec la théorie quantique non déterministe. Il a d’abord appelé son approche une théorie des variables cachées, mais il l’a ensuite appelée théorie ontologique, reflétant son opinion selon laquelle un processus stochastique sous-jacent aux phénomènes décrits par sa théorie pourrait un jour être découvert. Bohm et son collègue Basil Hiley ont déclaré plus tard qu’ils avaient trouvé que leur propre choix de termes d’une « interprétation en termes de variables cachées » était trop restrictif, d’autant plus que leurs variables, la position et la quantité de mouvement « ne sont pas réellement cachées ».

Le travail de Bohm et l’argument EPR sont devenus le facteur majeur motivant l’inégalité de John Stewart Bell, qui exclut les théories locales à variables cachées ; les conséquences complètes du travail de Bell sont toujours en cours d’investigation.

BrésilEdit

Après l’arrivée de Bohm au Brésil le 10 octobre 1951, le consul américain de São Paulo lui confisqua son passeport, l’informant qu’il ne pourrait le récupérer que pour retourner dans son pays, ce qui aurait effrayé Bohm et considérablement diminué son moral, car il avait espéré voyager en Europe. Il demanda et obtint la nationalité brésilienne, mais dut, selon la loi, renoncer à sa nationalité américaine ; il ne put la récupérer que des décennies plus tard, en 1986, après avoir intenté un procès.

À l’université de São Paulo, Bohm travailla sur la théorie causale qui devint le sujet de ses publications en 1952. Jean-Pierre Vigier se rendit à São Paulo, où il travailla avec Bohm pendant trois mois ; Ralph Schiller, élève du cosmologiste Peter Bergmann, fut son assistant pendant deux ans ; il travailla avec Tiomno et Walther Schützer ; Mario Bunge resta pour travailler avec lui pendant un an. Il était en contact avec les physiciens brésiliens Mário Schenberg, Jean Meyer, Leite Lopes, et a discuté à l’occasion avec des visiteurs au Brésil, dont Richard Feynman, Isidor Rabi, Léon Rosenfeld, Carl Friedrich von Weizsäcker, Herbert L. Anderson, Donald Kerst, Marcos Moshinsky, Alejandro Medina, et l’ancien assistant d’Heisenberg, Guido Beck, qui l’ont encouragé dans son travail et l’ont aidé à obtenir des financements. Le CNPq brésilien a soutenu explicitement son travail sur la théorie causale et a financé plusieurs chercheurs autour de Bohm. Son travail avec Vigier est le début d’une longue coopération entre les deux et Louis De Broglie, notamment sur les liens avec le modèle hydrodynamique proposé par Madelung. Pourtant, la théorie causale rencontra beaucoup de résistance et de scepticisme, de nombreux physiciens considérant l’interprétation de Copenhague comme la seule approche viable de la mécanique quantique.

De 1951 à 1953, Bohm et David Pines publient les articles dans lesquels ils introduisent l’approximation de la phase aléatoire et proposent le plasmon.

Forme de Bohm et Aharonov du paradoxe EPREdit

En 1955, Bohm s’installe en Israël, où il passe deux ans à travailler au Technion, à Haïfa. Il y rencontre Sarah (« Saral ») Woolfson, qu’il épouse en 1956.

En 1957, Bohm et son étudiant Yakir Aharonov publient une nouvelle version du paradoxe d’Einstein-Podolsky-Rosen (EPR), reformulant l’argument original en termes de spin. C’est cette forme du paradoxe EPR qui a été discutée par John Stewart Bell dans son célèbre article de 1964.

Effet Aharonov-BohmEdit

Article principal : Effet Aharonov-Bohm

Schéma de l’expérience de la double fente dans laquelle l’effet Aharonov-Bohm peut être observé : des électrons passent par deux fentes, interférant sur un écran d’observation, le motif d’interférence étant décalé lorsqu’un champ magnétique B est activé dans le solénoïde cylindrique.

En 1957, Bohm s’installe au Royaume-Uni comme chercheur à l’université de Bristol. En 1959, Bohm et Aharonov ont découvert l’effet Aharonov-Bohm, montrant comment un champ magnétique pouvait affecter une région de l’espace dans laquelle le champ avait été blindé, mais son potentiel vectoriel ne s’y évanouissait pas. Cela a montré pour la première fois que le potentiel vectoriel magnétique, jusqu’alors une commodité mathématique, pouvait avoir de réels effets physiques (quantiques).

En 1961, Bohm a été nommé professeur de physique théorique au Birkbeck College de l’Université de Londres, devenant émérite en 1987. Ses articles rassemblés y sont conservés.

Ordre implicite et expliciteModifier

Article principal : Ordre implicite et explicite

Au Birkbeck College, une grande partie des travaux de Bohm et Basil Hiley ont développé la notion d’ordre implicite, explicite et génératif proposée par Bohm. Selon Bohm et Hiley, les « choses, telles que les particules, les objets et même les sujets » existent en tant que « caractéristiques semi-autonomes quasi-locales » d’une activité sous-jacente. Ces caractéristiques ne peuvent être considérées comme indépendantes que jusqu’à un certain niveau d’approximation dans lequel certains critères sont remplis. Dans ce contexte, la limite classique des phénomènes quantiques, à savoir la condition que la fonction d’action ne soit pas beaucoup plus grande que la constante de Planck, est l’un de ces critères. Ils ont utilisé le mot « holomouvement » pour l’activité dans de tels ordres.

Modèle holonomique du cerveauEdit

Article principal : Théorie holonomique du cerveau

Dans une reconstruction holographique, chaque région d’une plaque photographique contient l’ensemble de l’image.

En collaboration avec le neuroscientifique Karl H. Pribram de l’Université de Stanford, Bohm a participé aux premiers développements du modèle holonomique du fonctionnement du cerveau, un modèle pour la cognition humaine qui est radicalement différent des idées conventionnellement acceptées. Bohm a travaillé avec Pribram sur la théorie selon laquelle le cerveau fonctionne d’une manière similaire à un hologramme, conformément aux principes de la mathématique quantique et aux caractéristiques des modèles d’ondes.

Conscience et penséeEdit

En plus de son travail scientifique, Bohm était profondément intéressé par l’exploration de la nature de la conscience, avec une attention particulière au rôle de la pensée en ce qui concerne l’attention, la motivation et les conflits chez l’individu et dans la société. Ces préoccupations étaient le prolongement naturel de son intérêt antérieur pour l’idéologie marxiste et la philosophie hégélienne. Ses opinions ont été mises en lumière par des interactions approfondies avec le philosophe, conférencier et écrivain Jiddu Krishnamurti, à partir de 1961. Leur collaboration a duré un quart de siècle, et leurs dialogues enregistrés ont été publiés en plusieurs volumes.

L’implication prolongée de Bohm dans la philosophie de Krishnamurti a été considérée de manière quelque peu sceptique par certains de ses pairs scientifiques. Un examen plus récent et plus approfondi de la relation entre les deux hommes la présente sous un jour plus positif et montre que le travail de Bohm dans le domaine psychologique était complémentaire et compatible avec ses contributions à la physique théorique.

L’expression mature des vues de Bohm dans le domaine psychologique a été présentée dans un séminaire mené en 1990 à l’école Oak Grove, fondée par Krishnamurti à Ojai, en Californie. Ce séminaire faisait partie d’une série de séminaires organisés par Bohm à l’Oak Grove School et a été publié sous le titre Thought as a System. Dans ce séminaire, Bohm a décrit l’influence omniprésente de la pensée dans toute la société, y compris les nombreuses hypothèses erronées sur la nature de la pensée et ses effets dans la vie quotidienne.

Dans le séminaire, Bohm développe plusieurs thèmes interdépendants. Il souligne que la pensée est l’outil omniprésent qui est utilisé pour résoudre tout type de problème : personnel, social, scientifique, et ainsi de suite. Pourtant, la pensée, soutient-il, est aussi, par inadvertance, la source de nombre de ces problèmes. Il reconnaît et admet l’ironie de la situation : c’est comme si l’on tombait malade en allant chez le médecin.

Bohm soutient que la pensée est un système, en ce sens qu’il s’agit d’un réseau interconnecté de concepts, d’idées et d’hypothèses qui circulent de manière fluide entre les individus et dans toute la société. S’il y a un défaut dans le fonctionnement de la pensée, il doit donc s’agir d’un défaut systémique, qui infecte l’ensemble du réseau. La pensée qui est mise à contribution pour résoudre un problème donné est donc susceptible de présenter le même défaut que celui qui a créé le problème qu’elle tente de résoudre.

La pensée procède comme si elle ne faisait que rapporter objectivement, mais en fait, elle colore et déforme souvent la perception de manière inattendue. Ce qui est nécessaire pour corriger les distorsions introduites par la pensée, selon Bohm, est une forme de proprioception, ou conscience de soi. Les récepteurs neuronaux présents dans tout le corps nous informent directement de notre position physique et de nos mouvements, mais il n’existe pas de conscience correspondante de l’activité de la pensée. Une telle conscience représenterait la proprioception psychologique et permettrait la possibilité de percevoir et de corriger les conséquences involontaires du processus de pensée.

Autres centres d’intérêtEdit

Dans son livre Sur la créativité, citant Alfred Korzybski, l’Américain d’origine polonaise qui a développé le domaine de la sémantique générale, Bohm a exprimé l’opinion que « la métaphysique est l’expression d’une vision du monde » et doit « donc être considérée comme une forme d’art, ressemblant à la poésie à certains égards et aux mathématiques à d’autres, plutôt que comme une tentative de dire quelque chose de vrai sur la réalité dans son ensemble ».

Bohm était très conscient de diverses idées en dehors du courant scientifique dominant. Dans son livre Science, Ordre et Créativité, Bohm fait référence aux points de vue de divers biologistes sur l’évolution de l’espèce, dont Rupert Sheldrake. Il connaissait également les idées de Wilhelm Reich.

Contrairement à de nombreux autres scientifiques, Bohm n’excluait pas d’emblée le paranormal. Bohm a même temporairement tenu pour possible le pliage des clés et des cuillères par Uri Geller, ce qui a suscité des remarques d’avertissement de la part de son collègue Basil Hiley, selon lesquelles cela pourrait nuire à la crédibilité scientifique de leurs travaux en physique. Martin Gardner a rapporté ces propos dans un article du Skeptical Inquirer et a également critiqué les opinions de Jiddu Krishnamurti, que Bohm avait rencontré en 1959 et avec qui il avait eu de nombreux échanges par la suite. Gardner a déclaré que le point de vue de Bohm sur l’interconnexion de l’esprit et de la matière (à une occasion, il a résumé : « Même l’électron est informé d’un certain niveau d’esprit. ») « flirtait avec le panpsychisme ».

Dialogue de BohmEdit

Article principal : Dialogue de Bohm

Pour aborder les problèmes sociétaux au cours de ses dernières années, Bohm a écrit une proposition de solution qui est devenue connue sous le nom de « Dialogue de Bohm », dans lequel l’égalité de statut et « l’espace libre » forment les conditions préalables les plus importantes de la communication et de l’appréciation des croyances personnelles différentes. Un ingrédient essentiel de cette forme de dialogue est que les participants « suspendent » l’action ou le jugement immédiat et se donnent, ainsi qu’aux autres, la possibilité de prendre conscience du processus de pensée lui-même. Bohm a suggéré que si les « groupes de dialogue » étaient expérimentés à une échelle suffisamment large, ils pourraient aider à surmonter l’isolement et la fragmentation que Bohm a observés dans la société.