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Accueil du site > 02 - Livre Deux : SCIENCES > Atome : lois de la Physique ou rétroaction de la matière/lumière et du vide (...) > 02- La matière, émergence de structure au sein du vide

02- La matière, émergence de structure au sein du vide

samedi 18 juillet 2009, par Robert Paris

"Si nous nous tournons du côté de la théorie des particules dites élémentaires, nous y trouverons quelque chose d’encore plus frappant : c’est le phénomène de création et d’annihilation (...) le mouvement se trouve transformé en objet. Nous prenons deux protons. ils ont chacun un certain mouvement, une certaine vitesse, donc une certaine énergie. Nous les faisons se rencontrer, puis ils se séparent de nouveau. Nous avons toujours les deux protons, mais le mouvement de ces deux protons a été en partie transformé. On a vu apparaître d’autres particules qui ont été "créées" par ce mouvement. (...) Cela, c’est quelque chose qui dépasse tout à fait nos concepts familiers. En effet, dans l’attirail de nos concepts familiers, il y a d’une part les objets, d’autre part les propriétés de ces objets, comme la position, le mouvement, etc ; et, normalement, ce sont là deux catégories qui ne se transforment pas l’une dans l’autre."

Bernard D’Espagnat dans"Regards sur la matière"

« Au reste, si le vide n’existait pas, l’univers serait un solide parfait ; par contre, s’il n’y avait certains corps à occuper l’espace, l’univers ne serait qu’un vide immense. C’est pourquoi matière et vide sont évidemment distincts et cependant entremêlés, puisque rien n’existe qui soit plein ou vide parfaitement. (…) Si i tu penses que les atomes, principes des choses, peuvent trouver le repos et dans ce repos engendrer toujours d’autres mouvements, tu te trompes et t’égares loin de la vérité. [...] il ne peut y avoir aucun repos pour les atomes à travers le vide immense ; au contraire agités d’un mouvement continuel et divers, ils se heurtent, puis rebondissent, les uns à grande distance, les autres faiblement, et s’éloignent peu. Tous ceux qui, formant les assemblages les plus denses, ne s’écartent que fort peu après leur rencontre, enchevêtrés qu’ils sont grâce aux entrelacs de leurs figures, ceux-là servent de base au corps dur de la pierre, au fer inflexible, à d’autres substances du même genre. Les autres, au contraire, peu nombreux, qui errent aussi dans le vide immense, mais se repoussent à de grandes distances, ceux-là fournissent le fluide de l’air et l’éclatante lumière du soleil. (...) Ne sois pas surpris, à ce propos, que malgré le mouvement incessant de tous les atomes, l’univers cependant paraisse immobile dans un repos total, à l’exception des corps qui ont un mouvement propre. C’est que ces éléments échappent de beaucoup à la portée de nos sens ; puisqu’ils sont déjà invisibles par eux-mêmes, comment ne nous déroberaient-ils pas leur mobilité ? D’autant plus que même des objets visibles pour nous cachent leurs mouvements par la vertu de leur distance. Souvent, en effet sur une colline dont ils tondent les gras pâturages, cheminent lentement les troupeaux porte-laine, allant ça et là où les appellent les herbes perlées de fraîche rosée ; les agneaux rassasiés jouent et se menacent gracieusement de la tête ; or de loin tout cela n’offre à nos yeux qu’une masse confuse et comme une tache blanche qui ressort sur le vert de la colline. De même encore, quand de fortes légions manœuvrent dans la plaine et y animent une image de la guerre, quand les cavaliers voltigent çà et là et soudain chargent à travers le champ qui en tremble ; quand l’éclair des armes jaillit dans les airs et leur reflet illumine toute la terre alentour, que le pas des puissants guerriers fait résonner le sol et que leurs cris heurtant les collines font rebondir les voix jusqu’aux astres du ciel,- eh bien, il y a cependant au sommet des montagnes un point d’où tout ce spectacle a l’air d’une immobilité et ne fait qu’une tache éclatante dans la plaine. »

Lucrèce (50 av J.-C)

Henri Poincaré

dans "La science et l’hypothèse" :

"L’une des découvertes les plus étonnantes que les physiciens aient annoncées dans ces dernières années, c’est que la matière n’existe pas. Hâtons-nous de dire que cette découverte n’est pas encore définitive. L’attribut essentiel de la matière, c’est sa masse, son inertie. La masse est ce qui partout et toujours demeure constant, ce qui subsiste quand une transformation chimique a altéré toutes les qualités sensibles de la matière et semble en avoir fait un autre corps. Si donc on venait à démontrer que la masse, l’inertie de la matière ne lui appartiennent pas en réalité, que c’est un luxe d’emprunt dont elle se pare, que cette masse, la constante par excellence, est elle-même susceptible d’altération, ou pourrait bien dire que la matière n’existe pas. Or, c’est là précisément ce qu’on annonce."

Ce qu’est aujourd’hui la matière et la lumière :

La matière et la lumière sont deux phénomènes dialectiquement opposés, c’est-à-dire des inverses inséparables.

Tous deux sont des structures et des rythmes issus des interactions en tous sens et en permanence d’un grand nombre d’oscillateurs dipolaires couplés que sont les couples de particules et de leurs antiparticules virtuelles du vide quantique.

Ni la lumière ni la matière, même dans leurs manifestations dites élémentaires (un seul corpuscule) ne sont des objets. Ce sont des phénomènes d’émergence de structure et de rythme. Ils sont fondés sur un grand nombre de particules virtuelles et de photons virtuels.

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David Böhm explique ainsi dans « Observation et Interprétation » :

« Dans cette théorie, par conséquent, il n’y a pas de particule qui garde toujours son identité (...) Le mouvement est ainsi analysé en une série de recréations et de destructions, dont le résultat total est le changement continu de la particule dans l’espace. »

« J’avoue qu’un être qui existe quelque part et qui ne correspond à aucun point de l’espace ; un être qui est inétendu et qui occupe de l’étendue ; qui est tout entier sous chaque partie de cette étendue, qui diffère essentiellement de la matière et qui lui est uni ; qui la suit et qui la meut, sans se mouvoir ; qui agit sur elle et qui en subit toutes les vicissitudes ; un être dont je n’ai pas la moindre idée ; un être d’une nature aussi contradictoire est difficile à admettre. »
Diderot dans « La suite d’un entretien entre D’Alembert et Diderot »

Chaque structure matérielle (du quanta à l’atome, la molécule et … l’amas de galaxies en passant l’objet matériel à notre échelle) est composée essentiellement de vide et de sous-structures elles-mêmes composées essentiellement de vide ! La taille du noyau d’un atome est très petite devant la taille de l’atome dont il est la partie la plus « solide », « grande » et « dense » car les électrons périphériques sont éloignés du noyau de l’atome et son d’une « taille » beaucoup plus réduite. Les structures matérielles « solides » sont constituées d’atomes beaucoup plus éloignés que leur taille. Les molécules d’un gaz laissent entre elles également des espaces largement plus grands que leurs tailles. Dans l’espace, les étoiles sont beaucoup plus petites que les distances qui les séparent, même au sein d’ensembles relativement comme une galaxie ou un amas d’étoiles. Dans le groupe d’amas de galaxies, il y a essentiellement du vide entre les amas de galaxies, essentiellement du vide également entre galaxies d’un amas, entre étoiles d’une galaxie, entre étoile et planètes d’un système solaire, et encore une majorité de vide au sein de la matière moléculaire des étoiles et des planètes, du vide entre les molécules, du vide entre les atomes d’une molécule, du vide entre le noyau et les électrons d’un atome et finalement au sein même d’un noyau ... A chaque échelon des structures de l’univers matériel, on mesure des dimensions de la matière beaucoup plus petites que les espaces de « vide » séparant les structures [1]. En somme chaque zone non vide serait composée d’une zone vide et … d’une zone vide plus petite et ainsi de suite. En moyenne l’espace contient très peu de matière (dix milligrammes dans un volume équivalent à la terre) et la matière contient du vide ! Cela ne signifie pas que la matière soit une illusion. C’est seulement l’image de la matière dure, compacte, d’un seul tenant et solide qui est périmée. La matière est une structuration du vide. Elle n’est pas figée. Elle est sans construite et détruite, sans cesse pénétrée par le vide qui l’entoure.

On a commencé en sciences physiques par considérer la matière comme des objets fixes puis on y a mis du mouvement à l’intérieur, conçu comme mouvement d’objets fixes internes plus petits et ainsi de suite. On s’est aperçu que les échanges entre ces objets consistaient en échange de quantités liées au mouvement. Il en a été de même pour les échanges matière/rayonnement ou rayonnement/rayonnement : ce sont des échanges de mouvement. Finalement il en a été de même pour les échanges matière/vide rayonnement/vide ou du vide avec lui-même : ce sont des échanges de mouvement. Ensuite, on s’est aperçu que le vide peut se matérialiser, que la matière peut produire du rayonnement. Mais comment la matière peut-elle extraire de la lumière de sa propre structure ou emmagasiner de la lumière ? Encore faut-il que matière, lumière et vide soient bâtis sur des bases communes. Finalement, il s’avère que ces différentes formes (matière, lumière) sont seulement des formes d’organisation du mouvement qui ne doit pas être conçu à proprement parler comme mouvement d’objets. Le fait que deux de ces prétendus « objets » puissent se lier en mettant en commun des énergies en minimisant leur énergie globale signifie qu’ils n’étaient pas de simples objets.

« Les particules ne sont pas des objets identifiables. (...) elles pourraient être considérées comme des événements de nature explosive (...) On ne peut pas arriver – ni dans le cas de la lumière ni dans celui des rayons cathodiques - à comprendre ces phénomènes au moyen du concept de corpuscule isolé, individuel doué d’une existence permanente. »
Le physicien Erwin Schrödinger
dans « Physique quantique et représentation du monde »

L’étude des particules a révélé non leur simplicité mais l’existence interne d’un monde nouveau tout aussi complexe. Même le « simple » électron n’a pas de frontière fixe, palpable. Il a plusieurs sortes de dimensions suivant les expériences auquel on le soumet [2]. Sa limite n’est pas figée. Sa position n’est pas définie à la manière de celle d’une petite pierre [3]. La meilleure preuve que l’électron n’est un objet distinct, c’est qu’on ne peut pas le séparer d’un autre électron avec lequel il interagit. On ne peut plus ni les distinguer individuellement l’un de l’autre ni analyser séparément leurs états car ils les ont mis en commun. La physique quantique a démontré qu’on ne peut en même temps préciser sa position et sa vitesse. Ce n’est pas nos instruments de mesure qui sont en défaut. Il s’agit d’une propriété fondamentale de la structure elle-même. L’électron, pas plus qu’aucune particule de matière, n’est un objet comme une pierre. C’est un processus dynamique capable de se maintenir globalement égal à lui-même pendant un certain temps (dépassant le temps dit de Planck [4]). Sa frontière est définie de manière dynamique par un « écrantage », encore appelé nuage de polarisation, dû aux interactions et aux agitations de quanta (grains) dits virtuelles (du même type que les particules matérielles et les photons lumineux mais dont le temps de vie est plus court que le temps de Planck) qui l’entourent.

Bien des expériences démontrent que la matière n’est rien d’autre qu’une structuration durable issue de la dynamique du vide. Tout d’abord, constatons qu’il n’y a pas de matière solide intraversable. Il suffit d’y mettre l’énergie pour passer n’importe quelle barrière matérielle. Certains corpuscules traversent tout comme les neutrinos. Ensuite, il est aisé de transformer du mouvement en matière et de la matière en mouvement. Par exemple, le choc de deux particules produit de nouvelles particules. Inversement, lors de chocs ou d’explosions de structures de la matière peut se transformer en mouvement. Matière et état agité du vide sont donc inséparables, interactifs, se produisant mutuellement et se détruisant aussi.

Les amours bien particulières de la matière et du vide nous offrent des surprises étonnantes. Matière, lumière et vide s’interpénètrent. La matière est un produit du … vide. En effet, elle émet des photons (lumière) qui sont des couples particule/antiparticule comme en contient le vide. Les photons peuvent apparaître et disparaître spontanément dans le vide. Les photons apparaissent dès que du vide est excité par un champ. Pour que le corpuscule interagisse avec le vide, pour qu’il puisse émettre et absorber des photons, c’est-à-dire du vide excité, il faut que le matériau de la matière soit du vide ! Le vide fait sans cesse apparaître et … disparaître des couples particules/antiparticules ! Le vide produit donc de la matière. Il suffit d’un choc pour que de l’énergie du vide se transforme en matière !! Le choc de deux particules donne des particules nouvelles qui n’existaient pas auparavant. Il y apparition ! Si deux corpuscules interagissent sur un mode ressemblant à une onde, ils interfèrent. Si les phases des « ondes » sont opposées, il y a suppression des deux corpuscules. En somme, deux corpuscules se sont fait disparaître mutuellement pour donner … du vide ! Voilà de nombreuses preuves que matière et vide ne sont pas de nature différente mais seulement des structures à des niveaux différents de la même réalité. Si on observe du vide recevant une énergie importante, par choc ou par rayonnement, on y voit apparaître de nouvelles particules de matière qui n’existaient pas auparavant. L’opposition diamétrale de la logique formelle tombe et doit être remplacée par la contradiction dynamique de la matière et du vide.

L’importance du vide pour la matière ne peut pas être négligée. En effet, tous les phénomènes fondamentaux de la matière ne sont rien d’autre que des interactions avec le vide. L’effet d’expansion dit improprement « big bang » n’est rien d’autre que l’expansion du vide entre les matières. On remarque en effet que ce ne sont pas les distances entre deux atomes, deux molécules, deux étoiles qui augmentent dans une zone où les matières sont en interaction (via des photons), ce sont les distances entre des matières très lointaines qui augmentent. C’est l’espace vide qui manifeste un effet du type expansion. Cet effet est inverse de l’effet matériel du type rapprochement qui est appelé la gravitation [5]. Elle n’est donc que l’effet inverse de l’expansion du vide. On a déjà cité un autre effet du vide qui est la pression de l’énergie du vide qui est bien supérieure à la gravitation, encore appelé effet Casimir. Il convient donc d’inverser l’image que l’on avait de la relation entre vide et matière. C’est le vide qui est à l’origine de l’agitation et non la matière qui se déplacerait et se modifierait dans un vide, simple spectateur.

Michel Paty dans « Nouveaux voyages au pays des quanta » :

« L’électron interagit avec les « paires virtuelles » de son propre champ électromagnétique. (…) Le vide quantique contient de telles paires virtuelles et cet effet a été observé sous le nom de « polarisation du vide ». L’électron se trouve interagir avec la charge d’un des éléments de la paire virtuelle, en sorte qu’un électron quantique n’est jamais « nu » mais « habillé » d’un essaim ou nuage de paires virtuelles qui polarisent son environnement immédiat et modifient, par voie de conséquence, ses niveaux d’énergie. (…) La procédure dite de renormalisation considère que la masse et la charge physique de l’électron sont celles de l’électron « habillé » et non celles de l’électron « nu ». ce dernier n’existe pas réellement, puisqu’il est toujours impensable sans son champ. »

Atome : rétroaction de la matière/lumière et du vide (de la microphysique à l’astrophysique)

* 01- Les contradictions des quanta

* 02- La matière, émergence de structure au sein du vide

* 03- Matière et lumière dans le vide

* 04- Le vide, … pas si vide

* 05- Le vide destructeur/constructeur de la matière

* 06- La matière/lumière/vide : dialectique du positif et du négatif

* 07- La construction de l’espace-temps par la matière/lumière

* 08- Lumière et matière, des lois issues du vide

* 09- Matière noire, énergie noire : le chaînon manquant ?

* 10- Les bulles de vide et la matière

* 11- Où en est l’unification quantique/relativité

* 12- La symétrie brisée

* 13- Qu’est-ce que la rupture spontanée de symétrie ?

* 14- De l’astrophysique à la microphysique, ou la rétroaction d’échelle

* 15- Qu’est-ce que la gravitation ?

* 16- Big Bang ou pas Big Bang ?

* 17- Qu’est-ce que la relativité d’Einstein ?

* 18- Qu’est-ce que l’atome ?

* 19- Qu’est-ce que l’antimatière ?

* 20- Qu’est-ce que le vide ?

* 21- Qu’est-ce que le spin d’une particule ?

* 22- Qu’est-ce que l’irréversibilité ?

* 23- Qu’est-ce que la dualité onde-corpuscule

* 26- Le quanta ou la mort programmée du continu en physique

* 25- Lumière quantique

* 26- La discontinuité de la lumière

* 27- Qu’est-ce que la vitesse de la lumière c et est-elle indépassable ?

* 28- Les discontinuités révolutionnaires de la matière

* 30- Qu’est-ce qu’un système dynamique ?

* 31- Qu’est-ce qu’une transition de phase ?

* 32- Quelques notions de physique moderne

* 33- Qu’est-ce que le temps ?

* 34- Henri Poincaré et le temps

* 35- La physique de l’état granulaire

* 36- Aujourd’hui, qu’est-ce que la matière ?

* 37- Qu’est-ce que la rupture de symétrie (ou brisure spontanée de symétrie) ?

* 38- Des structures émergentes au lieu d’objets fixes

* 39- Conclusions provisoires sur la structure de la matière

* 40- L’idée du non-linéaire

*41- Univers fractal

*42- Qu’est-ce qu’un photon ?

*43- Physique quantique et philosophie

Notes

[1] Quelques chiffres pour se rendre compte : au sein de l’atome de 10-10 mètres (dix millions de fois plus petit qu’un mètre), il y a surtout le noyau de 10-15 mètres (mille milliards de fois plus petit qu’un mètre) au sein duquel il y a surtout des particules (proton, neutron) de 10-17 mètres (cent mille milliards de fois plus petit qu’un mètre). Et au sein de ces particules, il y a des quarks occupant des dimensions encore plus réduites. Cela signifie que moins d’un dix-millionième du noyau est occupé. La densité de matière d’un amas de galaxies est 100.000 fois inférieure à celle d’une galaxie. Celle-ci est cent mille milliards de milliards de fois moins dense qu’une étoile.

[2] Lire notamment « L’électron énigmatique » de Malcolm Mac Gregor.

[3] La matière n’est pas constituée de « plein » comme on le croyait, c’est-à-dire d’un contenu homogène, compact, continu, rigide, invariable et immuable. Il n’existe en fait aucun ensemble matériel possédant une seule des propriétés que l’on vient de citer ! Un électron qui serait fait d’une charge portée par de la matière pleine devrait exploser selon les lois de l’électromagnétisme. Le simple fait que deux parties de matière se touchent feraient les deux s’effondreraient immanquablement l’une sur l’autre par une attraction infinie selon les lois de la gravitation ! Albert Einstein écrit ainsi dans « La géométrie et l’expérience » : « Un examen un peu précis révèle que les corps solides de la nature ne sont pas rigides. » Finies les « particules solides, compactes, dures et impénétrables » de Newton !

[4] Dans l’univers matière/lumière les constantes de Planck sont des limites inférieures de temps, de distance et d’action. La distance minimale est un milliardième de milliardième de milliardième de milliardième de centimètre. Le temps minimum est le temps nécessaire pour parcourir cette distance à la vitesse « de la lumière c » c’est-à-dire à environ 300 000 km par seconde.

[5] Andréi Sakharov rajoute même : « Il faut considérer l’hypothèse identifiant l’action de la gravitation avec un changement dans l’action des fluctuations quantiques du vide. »

4 Messages de forum

  • 02- La matière, émergence de structure au sein du vide 4 avril 2010 12:26, par Robert Paris

    Un nouvel état de la matière :

    ici

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  • A lire quelques thèses sur la gravitation Ici

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  • A Robert Paris
    Bonjour, et merci de laisser ces "essais" en libre service.
    J’ai lu des choses intéressantes le 01 et 02 et d’autres en travers pour l’instant. J’ai appris l’existence de l’effet Einstein , de Haas qui n’a pas beaucoup de succès sur Internet , je ne sais trop pourquoi. Cet effet m’intéresse beaucoup , mais j’ai un peu de mal à me l’expliquer. Il me semble qu’il signifie que l’électron a bel et bien un moment cinétique (ou sa faune virtuelle) , alors que la physique quantique indique qu’il ne tourne pas autour du noyau , et que s’il tournait il devrait émettre un rayonnement synchrotron...
    Mais j’aimerais émettre une petite critique .
    Il me semble qu’il y a trop de phrases qui disent un peu la même chose, et quelques "non sens " à mon avis.
    Si je vous en fait part , c’est pour améliorer ce contenu : Voila ce dont il s’agit
    "Ensuite, il est aisé de transformer du mouvement en matière et de la matière en mouvement. Par exemple, le choc de deux particules produit de nouvelles particules. Inversement, lors de chocs ou d’explosions de structures de la matière peut se transformer en mouvement. Matière et état agité du vide sont donc inséparables, interactifs, se produisant mutuellement et se détruisant aussi."
    Transformer de la matière en mouvement n’a pas bien de sens à mon avis, car qui dit mouvement dit mouvement de matière , ou de particule .J’ai du mal à saisir ce qu’est un mouvement seul ; et comment ce mouvement pourrait créer de la matière ..Mais bon !
    Cordialement . roland.grenier4@wanadoo.fr

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    • 02- La matière, émergence de structure au sein du vide 2 juin 2013 16:18, par Robert Paris

      Matière et énergie, quelle différence, quelle unité ?

      Il y a bel et bien différence entre particules de matière et particules d’énergie (que ce soit virtuels ou réels) mais les deux sont reliés car sont des effets du vide quantique.

      Il y a unité de la matière et de l’énergie et pas identité.

      Les deux se fondent sur des particules et antiparticules virtuelles du vide quantique.

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