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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 (...) > 05- Le vide destructeur/constructeur de la matière

05- Le vide destructeur/constructeur de la matière

jeudi 1er juillet 2010, par Faber Sperber, Robert Paris

Site : Matière et révolution

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« Aucun système quantique, de la simple particule au champ (le vide) caractérisé par une infinité de degrés liberté, n’est absolument figé lorsqu’il se trouve dans son état de plus grande immobilité réalisable quantiquement. (...) En termes particulaires, ces fluctuations quantiques du champ peuvent se visualiser comme des particules dont le temps de séjour est limité par les relations d’incertitude (d’Heisenberg). (...) Ces paires de particules virtuelles qui surgissent en chaque point, en chaque instant, le temps d’une incertitude, disparaissent si elles ne reçoivent pas les moyens de s’actualiser, l’énergie correspondant au moins à leurs masses. Certaines particules apparaissent au sein du champ parce que d’autres s’annihilent (...) Les fluctuations quantiques du vide, tout comme les fluctuations classiques de la courbure (espace-temps gravitationnel d’Einstein), se ressentent donc elles-mêmes dans une dynamique non-linéaire. Elles peuvent dès lors éventuellement s’auto-amplifier, les fluctuations géométriques et celles du vide s’épaulant les uns les autres, dans une cascade non-linéaire de réponses réciproques. » Le physicien Edgard Gunzig dans « Le vide », article « Du vide à l’univers »

C’est le rétablissement de l’unité entre ces univers apparemment différents auquel mènent les études physiques récentes. Elles prouvent que la matière existe en un certain sens dans le vide tout comme le vide existe en un certain sens dans la matière. Le vide est le mode d’existence de base de la matière/lumière. C’est lui qui donne naissance à l’univers matière/lumière tel que nous le connaissons. Le fonctionnement de la matière/lumière ne peut se comprendre que par l’interaction permanente avec le « vide ». Ce sont ces interactions qui permettent de comprendre aussi bien les lois de la physique quantique que celles de la gravitation relativiste ainsi que ce qui les relie, la physique quantique des champs. Qu’est-ce qui différencie le vide de la matière/lumière ? C’est que l’espace-temps y est complètement désordonné par une agitation de type thermique. Cela produit des apparitions/disparitions de particules de masse et de lumière. Aucun corpuscule du vide n’est durable. Aucun ne peut être observé par une expérience fondée sur la matière/lumière. Les corpuscules du vide ont été appelés « virtuels » pour cette raison et parce qu’ils ne peuvent être mis en évidence par un calcul du bilan d’énergie. Ce sont des quanta mais, comme le temps est très agité, l’énergie n’est pas mesurable. Ils correspondent à la moitié d’un quanta de matière/lumière. On trouve des particules, des antiparticules et des photons dits virtuels dans le vide. Et tout laisse à penser qu’ils sont tout ce qu’il y a de plus réels. Ils interagissent cependant avec la matière/lumière. Et tout d’abord, cette agitation du vide est source du caractère flou de la matière/lumière exprimé dans les inégalités d’Heisenberg. Contrairement à la matière/lumière qui fonctionne par unités entières de un quanta h, les fluctuations du vide ont lieu par demi quanta, h/2, en plus ou demi quanta en moins, qui correspondent à des particules et antiparticules virtuelles fusionnant en un photon virtuel puis se redécomposant en un couples particule/antiparticule virtuels (comme électron/positon ou quark/antiquark). Il suffit qu’une particule virtuelle reçoive l’énergie nécessaire pour devenir réelle. Il suffit qu’une particule réelle perde de l’énergie pour redevenir virtuelle. Cette énergie peut être portée par un photon lumineux. Du coup, un photon d’énergie suffisante rend réelle une particule virtuelle. Inversement, l’émission d’un photon rend virtuelle une particule réelle. Ce sont les diagrammes de Feynman qui décrivent ces processus. L’apparence durable de la particule provient des échanges permanents avec les corpuscules virtuels de matière/lumière. En effet, la particule interagissant avec le vide disparaît sans cesse mais elle réapparaît de façon très proche et la nouvelle particule a les mêmes caractéristiques que l’ancienne ce qui donne cette apparente stabilité à la matière/lumière. En fait le photon réel comme la particule réelle ne sont jamais les mêmes. Le mouvement est identique au changement. La particule qui se déplace dans le vide n’est jamais la même particule. La particule ne se contente pas de changer de place. La particule réelle n’est jamais la même. L’effet « réel » est échangé d’une particule virtuelle à une autre. Cet effet « saut » d’une particule virtuelle à une autre. La particule réelle disparaît pour devenir virtuelle et une autre particule virtuelle proche devient réelle. Tel est le processus physique de base décrit par les diagrammes de Feynman.

Si on veut suivre une particule de matière sur sa trajectoire dans le vide, on constate qu’elle disparaît brutalement. On ne sait pas très bien si la particule qui la remplace un peu plus loin est vraiment la même. Il est impossible de suivre continûment une particule. Du coup, il n’est plus possible de parler de la particule comme d’une chose ni de son mouvement comme d’une trajectoire. Ce qui fait disparaître la particule, c’est son interaction avec le vide. Le vide construit la matière et la détruit sans cesse. Le combat du vide et de la matière est permanent. Inversement le vide fait apparaître des particules (en même temps que des antiparticules). Ce qui produit l’onde autour de la particule, c’est ce mouvement de construction et de destruction de la particule réagissant avec le vide. Le vide peut détruire momentanément la particule parce que celle-ci n’est rien d’autre qu’une structure et pas une boule ni un autre volume de « plein ».

Les inégalités d’Heisenberg caractérisent l’action du corpuscule et la réaction du vide ainsi que l’inverse. Il ne peut y avoir interaction que pour une quantité d’action égale ou supérieure à la constante de Planck. Par exemple, le produit de l’énergie du corpuscule par le temps de réaction du milieu (donc la durée de vie du corpuscule) ne peut être inférieur à h. Ces inégalités ne traduisent pas un simple calcul de la constante h mais une limite fondamentale de l’univers matière/lumière. Ainsi la constante h peut en être absente : le produit du nombre de photons par la phase de l’onde ne peut être inférieur au nombre un. Il s’agit encore une fois d’une relation entre l’aspect corpusculaire et sa précision et celle de l’onde associée se propageant dans le vide.

Le mécanisme d’interaction de la matière et du vide est fondé sur l’action et la réaction. Il s’agit d’une succession à l’infini d’action et de réaction qui fonctionne comme des rétroactions du type action = inhibition de l’inhibition. Cela signifie que le caractère « ondulatoire » du rayonnement est une réaction du vide sur le corpuscule lumineux et de réaction du corpuscule lumineux sur le vide. Les deux se combattant en permanence, cela donne cette apparence d’onde dans le vide et un processus de création/annihilation pour le corpuscule. Ce processus apparemment cyclique est le suivant : corpuscule photon —> couple particule/antiparticule —> photon , etc… Le corpuscule lumineux participe d’une dynamique de groupe car il suffit que les corpuscules soient en phase pour qu’ils soient entourés d’un milieu qui transmet un signal au rythme correspondant au processus de création/annihilation du corpuscule. C’est ce que l’on appelle la fréquence de l’onde. Inversement le corpuscule lumineux peut être inhibé par une onde destructive. C’est la disparition du corpuscule par interférence. Elle est à la base des étonnements sur les expériences des fentes de Young qui ne peuvent s’interpréter à la fois que par une vision corpusculaire et ondulatoire car il y a le côté discret et la réaction du vide. Et surtout elles ne peuvent s’interpréter que par l’inhibition de l’inhibition mécanisme de base de la lumière.

C’est aussi le mécanisme de base de la matière. Cette fois la constante d’interaction est appelée constante de structure fine. Les rétroactions successives de la matière et du vide sont décrites en détail dans les diagrammes de Feynman. Cela mène au calcul de Feynman dit électrodynamique quantique. On y trouve des sommations infinies de termes qui correspondent aux rétroactions successives des interactions du vide et du corpuscule.

Les études sur le vide se sont multipliées depuis Feynman. Il faut citer les travaux d’Andrei Sakharov, Edgar Gunzig, Simon Diner, Gabriele Venziano, Hal Puthof, Bernhard Haisch, Alfonso Rueda et bien d’autres. Il en ressort une image très nouvelle du rôle basique du vide dans la dynamique de la matière et de la lumière. Le vide est à la base de l’ensemble des phénomènes qu’étudie la physique. C’est le vide qui produit les structures matière et lumière. C’est lui qui les freine une matière accélérée mais est comme rien pour le mouvement rectiligne uniforme (inertie). La masse exprime la résistance du vide. La gravitation n’est pas une force fondamentale mais un effet2 induit par les forces électromagnétiques du vide en présence de matière. L’expansion de l’univers est lui aussi réinterprété en liaison avec la gravitation comme l’effet inverse. Ainsi, actuellement l’univers vide entre les galaxies continue de s’étendre mais les galaxies continuent de se rapprocher, s’avalant mutuellement en constituant de nouvelles étoiles. L’agitation du vide, comme celle des molécules, est mesurée par une pression (effet Casimir) qui a été mise en évidence entre deux plaques métalliques ou entre deux miroirs très proches. Du coup, l’équation à la base de l’univers est celle qui égalise la pression du vide et la densité d’énergie. Les fluctuations du vide entraînent des niveaux positifs et négatifs d’énergie correspondants à des particules et des antiparticules identiques sauf en ce qui concerne les charges qui sont de même valeur absolue mais de signe opposé (positives et négatives).

1 La constante de couplage électromagnétique est l’amplitude d’émission ou d’absorption d’un photon réel par un électron réel. L’inverse de son carré vaut à peu près 137,0359.

2 Andrei Sakharov : « Il faut considérer l’hypothèse identifiant l’action de la gravitation avec un changement dans l’action des fluctuations quantiques du vide. »

La suite sur le vide

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

5 Messages de forum

  • 05- Le vide destructeur/constructeur de la matière 12 octobre 2009 21:56, par MOSHE

    Si on veut suivre une particule de matière sur sa trajectoire dans le vide, on constate qu’elle disparaît brutalement. On ne sait pas très bien si la particule qui la remplace un peu plus loin est vraiment la même. Il est impossible de suivre continûment une particule. Du coup, il n’est plus possible de parler de la particule comme d’une chose ni de son mouvement comme d’une trajectoire. Ce qui fait disparaître la particule, c’est son interaction avec le vide. Le vide construit la matière et la détruit sans cesse. Le combat du vide et de la matière est permanent. Inversement le vide fait apparaître des particules (en même temps que des antiparticules). Ce qui produit l’onde autour de la particule, c’est ce mouvement de construction et de destruction de la particule réagissant avec le vide. Le vide peut détruire momentanément la particule parce que celle-ci n’est rien d’autre qu’une structure et pas une boule ni un autre volume de « plein ».

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  • 05- Le vide destructeur/constructeur de la matière 25 juillet 2010 14:12, par Max

    La « Nuit des particules », soirée spéciale « Science et Cinéma », se tiendra le mardi 27 juillet 2010 au Grand Rex à Paris.
    Cette nuit des particules verra des scientifiques du CNRS/IN2P3 et du CEA dialoguer avec le grand public sur la science au cinéma, sur les merveilles de l’infiniment petit et celles de l’infiniment grand. La soirée débutera avec une conférence grand public donnée par Michel Davier, académicien des sciences. Des extraits de films alimenteront les discussions avec la présence exceptionnelle de la comédienne Irène Jacob. La soirée se terminera par la projection du film de science-fiction Sunshine de Danny Boyle, sur l’écran géant de la salle mythique du Grand Rex.
    La « Nuit des particules » est organisée dans le cadre du colloque international ICHEP sur la physique des particules, à Paris du 22 au 28 juillet, en partenariat avec « Cinémascience », le festival de cinéma du CNRS qui rapproche les mondes de la science et du cinéma.
    à partir de 19h30
    entrée libre, sans réservation

    (ouverture au public à partir de 18h45)

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  • Le physicien Hal Putoff parlant du champ du point zéro, le champ quantique universel, décrit ce mouvement : "On peut donc mathématiquement démontrer que les électrons perdent et gagnent constamment de l’énergie du champ du point zéro et maintiennent un équilibre dynamique dans une orbite précisément équilibrée. Les électrons puisent cette énergie pour rester en mouvement sans ralentir, faisant le plein en captant l’énergie des fluctuations du vide spatial. Autrement dit, le champ du point zéro explique la stabilité de l’atome d’hydrogène et, par déduction, celle de toute matière."

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  • 05- Le vide destructeur/constructeur de la matière 17 septembre 2015 06:36, par R.P.

    Paul Davies écrit dans "Les forces de la nature" :

    "Le lecteur ne doit pas s’imaginer que ce nuage de photons virtuels autour d’un électron n’est qu’un gadget heuristique. Ces photons ont des effets réels, mesurables, bien que faibles en raison de la petitesse du couplage. (...) Toutes les particules quantiques existent sous forme virtuelle, pas seulement les photons. Par exemple, une paire virtuelle électron-positron peut apparaître brièvement, avant de s’annihiler dans les limites permises par les relations d’incertitude. Un photon peut ainsi se convertir soudain en une telle paire au cours de son voyage. Cela implique que deux photons peuvent se diffuser mutuellement via l’interaction de telles paires virtuelles électron-positron, processus impossible en physique classique où les faisceaux lumineux se pénètrent sans se perturber. Le fait que tous les photons, réels aussi bien que virtuels, passent une partie de leur vie sous forme d’une paire électron-positron conduit à un effet intéressant appelé polarisation du vide. Les photons virtuels qui entourent toute particule chargée contiennent des paires virtuelles électron-positron. Si la particule centrale est un électron, par exemple, sa charge électrique aura tendance à attirer les positrons virtuels et à repousser les électrons virtuels. Cette polarisation a un effet d’écran sur la charge centrale, et la charge effectivement perçue au loin est plus faible que la charge réelle de l’électron. (...) Le champ magnétique de l’électron est une autre confirmation importante de l’existence de photons virtuels. Le nuage virtuel modifie légèrement le moment magnétique."

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