260611

Vide quantique

Il existe en physique un concept nouveau qui a fait la preuve de sa richesse opératoire : celui de vide quantique. Précisons tout de suite que le vide absolu, caractérisé par une absence totale de matière et d'énergie, n'existe pas : même le vide qui sépare les galaxies n'est pas totalement vide : il contient quelques atomes isolés et divers types de rayonnements. Qu'il soit naturel où artificiellement créé, le vide à l'état pur est une abstraction : dans la réalité, on ne parviendra pas à éliminer un champs électromagnétique résiduel qui fait le «fond» du vide. (...)
Le vide quantique est donc le théâtre d'un incessant ballet de particules, celles-ci apparaissant et disparaissant dans un temps extrêmement bref, inconcevable à l'échelle humaine.
(...)
Revenons à votre clef. La première chose dont nous sommes désormais certains, c'est que cette clé est faite de vide. Un exemple va nous permettre de mieux comprendre que l'univers entier est essentiellement composé de vide. Imaginons que notre clé grandisse, jusqu'à atteindre la taille de la Terre. A cette échelle, les atomes qui composent la clé géante auraient à peine la taille de cerises.
Mais voici quelque chose d'encore plus étonnant. Supposons que nous prenions dans la main l'un de ces atomes de la taille d'une cerise. Nous aurions beau l'examiner, même à l'aide d'un microscope, il nous serait absolument impossible d'observer le noyau, bien trop petit à une telle échelle. En fait, pour voir quelque chose, il va falloir à nouveau changer d'échelle. La cerise représentant un atome va donc grandir à nouveau pour devenir un énorme globe haut de deux cents mètres. Malgré cette taille impressionnante, le noyau de notre atome ne sera pourtant pas plus gros qu'un minuscule grain de poussière. C'est cela, le vide de l'atome.
(...)
C'est pourquoi, si tous les atomes qui composent mon corps devaient se rassembler jusqu'à se toucher, vous ne me verriez plus. D'ailleurs, personne ne pourrait plus jamais m'observer à l'oeil nu : j'aurais la taille d'une infime poussière de quelques millièmes de millimètre à peine.
(...)
Descendons une fois de plus dans l'infiniment petit, au coeur de cette fameuse matière. Supposons que nous puissions nous introduire dans le noyau de l'atome : de quoi est composé le «panorama» que nous percevrons alors? La physique nucléaire nous indique qu'à ce niveau de la matière, nous devons rencontrer des particules dites « élémentaires », dans la mesure où il n'existe rien de plus « petit » qu'elle : les quarks, les leptons et les gluons. Mais, une fois de plus, de quelle étoffe sont faites de telles particules? Quelle est la «substance» d'un photon ou d'un électron ?
(...) Ainsi, après des années de tâtonnements et d'efforts, est apparu ce que l'on appelle la «théorie» quantique relativiste des champs».
(...) Dans cette perspective, une particule n'existe pas par elle même mais uniquement à travers les effets qu'elle engendre. Cet ensemble d'effets s'appelle un «champs». Ainsi, les objets qui nous entourent ne sont autres que des ensembles de champs (champ électromagnétique, champ de gravitation, champ protonique, champs électronique) ; la réalité essentielle, fondamentale, est un ensemble de champs qui interagissent en permanence entre eux.
(...) Au sens strict, un champs n'a pas de substance autre que vibratoire.
(...) Ceci revient à dire que le "fond» de la matière est introuvable, du moins sous la forme d'une chose, d'une ultime parcelle de réalité. Nous pouvons tout au plus percevoir les effets engendré par la rencontre entre ces êtres fondamentaux, que l'on nomme particules élémentaires, au travers d'événements fugitifs, fantomatiques que nous disons être des "interactions" .
(...)
Au fond, rien de ce que nous pouvons percevoir n'est vraiment «réel», au sens que nous donnons habituellement à ce mot. D'une certaine manière, nous sommes plongés au coeur d'une illusion, qui déploie autour de nous un cortège d'apparences, de leurres que nous identifions à la réalité. Tout ce que nous croyons sur l'espace et sur le temps, tout ce que nous imaginons à propos de la localité des objets et de la causalité des événements, ce que nous pouvons penser du caractère séparable des choses existant dans l'univers, tout cela n'est qu'une immense et perpétuelle hallucination qui recouvre la réalité d'un voile opaque.
(...)
Prenons une fleur. Si je décide de la placer hors de ma vue, dans une autre pièce, elle n'en continue pas moins d'exister. C'est, en tout cas, ce que l'expérience quotidienne me permet de supposer. Or la théorie quantique nous dit tout autre chose: elle soutient que si nous observons cette fleur avec assez de finesse, c'est à dire au niveau de l'atome, sa réalité profonde et son existence sont intimement liées à la façon dont nous l'observons. (...)
On peut même aller plus loin encore pour essayer de comprendre les physiciens lorsqu'ifs affirment que le tout et la partie sont une seule et même chose. Voici un exemple frappant : celui de l'hologramme. La plupart des gens qui ont vu une image holographique (laquelle s'obtient en projetant un faisceau laser à travers la plaque sur laquelle une scène à été photographiée) ont eu l'étrange impression de contempler un objet réel en trois dimensions. On peut se déplacer autour de la projection holographique et l'observer sous des angles différents, tout comme un objet réel. Ce n'est qu'en passant la main au travers de l'objet qu'on constate qu'if n'y a rien.
Or, si vous prenez un puissant microscope pour observer l'image holographique d'une goutte d'eau,par exemple, vous allez voir les micro-organisme qui se trouvaient dans la goutte originelle.
Ce n'est pas tout. L'image holographique possède une caractéristique encore plus curieuse. Admet­tons que je prenne une photo de la Tour Eiffel. Si je déchire le négatif de ma photo en deux et que je fais développer une des deux moitiés, je n'obtiendrai, bien sûr, qu'une moitié de l'image originelle de la tout Eiffel. Or tout change avec l'image holographique. Pour aussi étrange que cela puisse paraître, si on déchire un morceau de négatif holographique pour le mettre sous un projecteur laser, on n'obtiendra pas une « partie » de l'image, mais l'image entière. Même si je déchire le négatif une dizaine de fois pour n'en garder qu'une partie minuscule, celle-ci contiendra la totalité de l'image. Gela montre de façon spectaculaire qu'il n'existe pas de correspondance univoque entre les régions (ou parties) de la scène originale et les régions de la plaque holographique, comme c'était le cas pour le négatif d'une photo habituelle. La scène tout entière a été enregistrée partout sur la plaque holographique, de sorte que chacune des « parties » de la plaque en reflète la totalité. Pour David Bohm, l'hologramme présente une analogie frappante avec l'ordre global et indivisible de l'univers.

J. Guitton, 1. et G. Bogdanoff (Dieu et la science)


020611

Dieu et la science

Devant moi, sur le rebord de la fenêtre, il y a un papillon, posé près d'un petit caillou. L'un d'eux est vivant, l'autre ne l'est pas, mais quelle est au juste la différence entre les deux? Si nous nous plaçons au niveau nucléaire, c'est à dire à l'échelle des particules élémentaires, cailloux et papillon sont rigoureusement identiques. Un palier au dessus, au niveau atomique. quelques différences se manifestent, mais elles ne concernent que la nature des atomes et restent donc faibles.
Franchissons encore un stade. Nous voici au royaume des molécules. Cette fois les différences sont beaucoup plus importantes et concernent les écarts de matière entre le monde minéral et le monde organique. Mais le saut décisif est franchi au niveau des macromolécules. A ce stade, le papillon semble infiniment plus structuré, plus ordonné que le caillou.
Ce petit exemple nous a permis de saisir la seule différence de fond entre l'inerte et le vivant: l'un est tout simplement plus riche en informations que l'autre.


J. Guitton, I. et G. Bogdanoff "Dieu et la science"

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