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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 (...) > Qu’est-ce qu’un électron ? Une fractale !!! Un monde à plusieurs niveaux (...)

Qu’est-ce qu’un électron ? Une fractale !!! Un monde à plusieurs niveaux hiérarchiques d’organisation...

lundi 4 avril 2016, par Robert Paris

Electron au sein d’un atome Electron qui subit le choc d’un photon

Cohen-Tannoudji explique dans « Matière-Espace-Temps » que l’électron est une fractale et que sa « trajectoire » dans le vide quantique est aussi une fractale…

Qu’est-ce qu’un électron ?

« Si un électron entre et sort d’une boite (une zone par exemple) (...), on ne peut pas dire que c’est le même électron qui entre et qui sort. »

Maurice Jacob dans « Au cœur de la matière »

« Nous ne pouvons pas nous représenter un électron comme un objet. »

Paul Langevin

« Vous savez, il serait suffisant de réellement comprendre l’électron. »

Albert Einstein

« Si l’électron est un point, où se trouve la masse, où se trouve la charge ? Comment savons-nous que l’électron est un point ? Peut-on me rembourser ? »

Léon Léderman

« Les particules (comme l’électron) n’accèdent à l’existence dans le monde ordinaire que grâce à un processus de création-annihilation dans ce plein qu’est le vide. »

Victor Weisskopf dans « La révolution des quanta »

« Les électrons ne sont ni des particules ni des ondes (...) Un électron est une abstraction, qui ne peut plus être décrite par une image intuitive correspondant à notre expérience de tous les jours mais déterminé au travers de formules mathématiques. »

Margenau cité par Malcolm H. Mac Gregor (dans « L’électron énigmatique »)

« L’électron n’est pas pensable sans son cortège de photons potentiels. »

Gilles Cohen-Tannoudji dans "La Matière-espace-temps"

« Les particules élémentaires sont les quarks (qui forment notamment les protons et les neutrons) et les leptons (comme l’électron). (...) Les forces qui leur permettent d’interagir entre eux sont toutes du même type : elles prennent la forme particulière d’un échange de bosons. (...) L’un de ces bosons est le "grain de lumière", le photon. (...) Deux particules chargées s’attirent ou se repoussent en échangeant des photons. Au cours d’un choc, ou simplement accélérée, une particule chargée peut émettre un photon (...) dont la fréquence est proportionnelle à son énergie. (...) L’atome est formé d’un tout petit noyau entouré d’un "nuage" d’électrons. Le rayon du noyau est cent mille fois plus petit que celui de l’atome, mais il contient pratiquement toute la masse. l’atome est donc pratiquement vide mais son volume, extrêmement vaste par rapport à celui du noyau, est rempli par le mouvement incessant des électrons qui se concentrent sur des couches successives. Le noyau a une charge positive et les électrons ont une charge négative. Ils sont tous attirés par le noyau mais tournoient à une distance respectable. L’atome est globalement neutre, la charge totale des électrons étant compensée par celle des protons qui se trouvent dans son noyau. (....) En physique quantique, il faut renoncer à considérer une particule comme parfaitement localisable. (...) Ce flou quantique peut heurter l’intuition naturelle (...) ne peut-on envisager l’observation d’un électron pendant un temps très court durant lequel il ne pourrait parcourir qu’une petite partie de la distance associée à ce flou quantique ? C’est possible mais on ne peut plus distinguer dans ce cas l’électron des multiples autres particules (paires d’électrons et de positrons fugitifs du vide) qui peuvent être librement émises et réabsorbées durant ce temps très court. (...) Le vide est animé par la création continuelle et la disparition rapide de paires électron-positron (le positron est l’antiparticule de l’électron). Ce sont des paires virtuelles (...) L’électron de charge négative va attirer les positrons de ces paires virtuelles en repoussant leurs électrons. En approchant de l’électron, le photon va se voir entouré d’un "nuage" de charge positive dû aux positrons virtuels attirés. Il aura l’impression que la charge de l’électron est plus faible que celle annoncée. (...) la masse des particules vient de la structure du vide qui s’est figé au début de l’évolution de l’Univers (...) La diversité de la matière sort de la structure du vide. (...) le vide bouillonne d’activité, il peut même exister sous plusieurs formes et manifester une structure. (...) Ce bouillonnement d’activité est de nature quantique. »

Maurice Jacob dans "Au coeur de la matière"

Pour les non-dialecticiens, c’est-à-dire la plupart des scientifiques et non-scientifiques, philosophes et non-philosophes, auteurs ou pas, chercheurs ou pas, il y a une alternative sans troisième voie : ou l’électron existe (au sens où la table existe, où l’ordinateur existe, ou la Terre existe) ou bien l’électron n’existe pas. On peut aussi dire que pour la plupart (sauf les physiciens quantiques qui avouent ne pas comprendre pourquoi) ou bien l’électron est un corpuscule ou bien (ou exclusif) c’est une onde. Et encore : ou bien l’électron est localisé ou bien il est délocalisé. Et toujours : ou bien l’électron est (en personne) possesseur de ses propriétés intrinsèques ou il n’en a pas. Enfin, ou bien l’électron est réel ou bien il est virtuel. Ou bien l’électron a un rayon ou bien il est ponctuel.

La conception de l’électron comme une boule en déplacement pose de multiples problèmes. Une boule tournant autour du noyau au sein de l’atome devrait chuter sur celui-ci. On s’est aperçu également que cette boule devrait avoir des propriétés de rotation interne (le spin) non descriptibles en termes mécaniques (deux tours pour revenir à l’état de départ !). La physique quantique a dû renoncer à ce type de description. car la rotation dont il s’agissait était quantique, c’est-à-dire discontinue : en multiples d’un nombre entier. Il ne s’agissait plus de boules de matière mais de particules considérées comme des points matériels. Cependant, il y avait une contradiction soulevée notamment par Manfred Mac Gregor : l’électron occupait cependant un espace sphérique avec un rayon (par exemple le rayon de Compton de l’électron) qui était mis en évidence dans certaines expériences, notamment en bombardant la particule. Donc la particule n’est pas un simple point. Elle occupe un volume et celui-ci est défini par un rayon : c’est une boule ! D’autre part cette particule ne suit pas des trajectoires. Elle saute d’une position à une autre. C’est ce qui explique qu’elle est seulement probabiliste. On ne peut pas savoir où elle sera présente mais seulement connaitre une probabilité de présence dans une zone autour de la particule. Et cette zone est à nouveau une boule. Certains physiciens ont dit : on ne peut pas disposer d’une image. En fait, on dispose d’une image : le nuage en forme sphérique contenant des éléments de niveau inférieur, eux-même imageables par une boule (nuage d’éléments encore inférieurs), etc…

Et pourtant, tous ces points de vue non dialectiques, anti-dialectiques même, sont en contradiction avec les résultats des sciences physiques. Les vérités qui sont présentées comme diamétralement opposées s’avèrent systématiquement fausses en ce qui concerne le plus simple… électron !!!

L’électron est-il élémentaire ou pas ? Là encore, la réponse formelle par oui ou (exclusif) par non n’est pas valable. Comme le relève Franco Selleri dans « Le grand débat de la théorie quantique », « Le concept d’existence de l’électron dans l’espace et le temps conduit à un paradoxe. » D’où la nécessité de définir la particule comme une structure émergente issue des interactions du vide et non comme une chose préexistante et fixe.

La matière n’est pas fixe. Elle n’est pas formée d’objets fixes, toujours les mêmes. Comment comprendre cela ? Un électron ne serait pas toujours le même électron ? Ni un proton toujours le même proton ? Eh non ! La propriété « électron » saute d’une particule dite « virtuelle » du vide entourant l’électron actuel à une autre.

Le vide est un véritable milieu dynamique. Le vide a, implicitement, toutes les propriétés qu’une particule peut avoir : spin, polarisation dans le cas de la lumière, énergie, etc. Il a lui-même différents niveaux de structure. De nombreux effets s’avèrent interprétables par les fluctuations du vide polarisable : – effet Debye de dispersion des rayons X par les solides – effet Casimir – effet proton-proton ou effet Hillman – effet Ahoronov-Böhm – effet Unruh – effet Compton – principe de Pauli – stabilité de l’atome (l’électron ne tombe pas sur le noyau) – décalage des raies Lambshift par réfraction du vide – Radiation de type « corps noir » (thermodynamique du vide)

D’où vient que le vide contient des particules virtuelles ? Du fait qu’en présence de matière (par exemple de la propriété « électron » ou « proton ») le vide se polarise en couples particules/antiparticules virtuelles. Ces couples ont une très courte durée de vie, totalement imperceptible à notre échelle.

Pour subsister, la particule doit brutalement émettre un ou plusieurs photons par un processus qui est assimilable à un choc et par lequel la particule saute d’un état à un autre. Par l’émission de certains bosons (particules d’interaction), ceux du mécanisme de Higgs, la particule cède sa propriété de masse à la particule virtuelle voisine. Le virtuel devient réel et inversement, par une procédure assimilable au même type de choc et qui fonde une nouvelle structure. C’est par ce mécanisme de changement brutal que les caractéristiques de l’ancienne particule sont conservées. La conservation structurelle a eu lieu aux dépens de la matérialité de la particule. Cette dernière a disparu ou, plus exactement, ce n’est plus le même grain qui en est porteur. C’est au prix de cette disparition et de cette apparition que la matière se conserve au plan structurelle (conservation de la masse, de la charge, de l’énergie, etc).

L’électron est "habillé" par son nuage virtuel constitué par la transformation à proximité de la particule du vide quantique qui l’entoure. Cela signifie que toutes les caractéristiques de la particule, comme la masse ou la charge, et toutes les expériences d’interaction de la particule ne peuvent s’interpréter si on considère le corpsucule "nu" sans nuage virtuel autour.

Virtuel signifie fugitif mais signifie aussi potentiel parce que l’électron peut sauter d’un point de son nuage à un autre.

Quand l’électron interfère avec lui-même comme dans l’expérience des fentes de Young, la seule interprétation possible est qu’elle a à la fois traversé les deux fentes. Ce n’est pas le corpuscule mais le nuage qui traverse les deux et qui interfère avec lui-même en modifiant ainsi les probabilités de présence.

Quand l’électron est à la fois onde et corpuscule, c’est-à-dire avant mesure ou observation, c’est parce qu’elle est un corpuscule habillé.

Quand il y a "réduction du paquet d’ondes", cela signifie que la disparition du corpuscule entraîne instantanément celle du nuage.

Quand une charge "sent" la charge e de l’électron, c’est le produit de l’action de l’ensemble des charges virtuelles du nuage car il y a dans le nuage des particules et des antiparticules virtuelles chargées électriquement qui se positionnent en couches autour de la particule et "écrantent" celle-ci.

Quand un électron et une particule de charge opposée, comme un proton ou le noyau d’un atome, ne tombent pas l’une sur l’autre, cela provient encore une fois de la dynamique que représente le corpuscule et son nuage.

Quand un électron passe dans un trou suffisamment petit, elle perd momentanément son nuage et du coup son orientation. C’est la diffraction. Quand l’électron passe dans un "tunnel", elle se déplace quasi instantanément car elle perd momentanément son nuage. C’est son nuage qui freine la particule, définissant ainsi sa masse et sa vitesse

La propriété appelée « électron », avec toutes ses quantités et comportements caractéristiques, peut se maintenir mais seulement en sautant d’un corpuscule (électron virtuel) à un autre. Si on cherche à suivre individuellement un électron, on s’aperçoit qu’il disparaît et réapparaît plus loin. Et, plus étonnant, un corpuscule peut réapparaître avant de disparaître. Il y a eu distorsion du temps. Dans ces sauts, le temps ne ressemble plus du tout à son ancienne image bien tranquille se déplaçant comme sur une ligne continue parcourue régulièrement. Dans la dynamique, le temps ne parcourt pas une succession linéaire d’instants successifs ressemblant à des points alignés comme des instants. La propriété de masse, loin d’être attachée à une particule, saute sans cesse d’une particule à une autre, d’un électron matériel à un électron virtuel qui sera ainsi matérialisé. La propriété « matière » saute donc d’une particule virtuelle du vide à une autre. Tout électron virtuel est destiné à devenir éventuellement réel et inversement. La réalité en question est seulement une existence à un certain niveau, le virtuel une existence non moins véritable mais à une échelle beaucoup plus courte. Tout proton virtuel peut également devenir réel et inversement. D’autre part, un proton peut se changer en neutron au sein du noyau de l’atome, et inversement. Là encore, les oppositions peuvent se changer en leur contraire. Proton en neutron comme précédemment matière en vide et vide en matière. De même le quanta d’interaction n’est pas fixe. Tout photon peut également se changer en couple matière et antimatière, par exemple électrons et positrons virtuels. Du coup, le photon peut se « mélanger » avec la matière pour produire une nouvelle matière et de nouveaux photons en échangeant des particules virtuels. Les particules peuvent aussi échanger des photons. Toutes ces interactions changent la matière et la lumière et se font par des chocs, interactions à une échelle beaucoup plus rapides que les temps caractéristiques des phénomènes sur lesquels ils agissent. De même, un quark peut se changer en un autre. La couleur n’est pas un paramètre attaché au quark mais une propriété pouvant sauter d’un quark à un autre. Un neutrino peut également se changer spontanément en un autre. Un noyau d’atome peut se changer dans un ou plusieurs autres, tout aussi spontanément. Pour faire le portrait d’un électron

Qu’est-ce que la démocratie électronique

Qu’est-ce que le spin d’un électron ?

Qu’est-ce que la masse d’un électron ?

Qu’est-ce que le magnétisme de l’électron ?

La dynamique de l’électron, vue par Poincaré

Les propriétés de la matière qui découlent de la présence des électrons non loin du noyau de l’atome

L’électron

Erwin Schrödinger dans « Physique quantique et représentation du monde » :

« 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. (...) La meilleure connaissance possible d’un ensemble n’inclut pas nécessairement la meilleure connaissance possible de chacune de ses parties. (...) Selon la vieille conception leur individualité (des particules et des atomes) était basée sur l’identité des matériaux dont elles sont faites. (...) Dans la nouvelle conception, ce qui est permanent dans ces particules élémentaire sous ces petits agrégats, c’est leur forme ou leur organisation. »

Etienne Klein dans « Dictionnaire de l’ignorance » :

« Cette description des particules, entremêlant les propriétés des ondes et celles des corpuscules, est révolutionnaire. Elle met en relation des images que notre esprit isole dans des catégories distinctes, voire opposées. L’étrangeté de la chose vient de ce que toutes les particules, qu’elles soient de lumière ou de matière, nous appariassent soit comme des ondes (elles peuvent interférer – l’interférence est une addition qui est inhibitrice) soit comme des corpuscules (elles semblent ponctuelles quand on détecte leur position), mais elles ne sont ni des ondes ni des corpuscules. (…) Puisque les concepts d’onde et de corpuscule apparaissent mutuellement exclusifs en même temps qu’indissociables, il n’existe aucune possibilité de définir leur sens au moyen d’une seule expérience. On ne peut pas les combiner en une seule image. Néanmoins, ils sont nécessaires l’un à l’autre pour épuiser tous les types d’information que nous pouvons obtenir sur un objet quantique à l’aide des divers appareils de mesure. (…) Dans la bouche de Niels Bohr, le mot complémentarité n’est pas à prendre dans son sens usuel. La complémentarité ne signifie nullement pour lui quelque chose comme « collaboration » ou « association ». La dualité n’est pas un duo, l’association de l’onde et du corpuscule n’est pas une synthèse. Elle incluse toujours au contraire l’exclusion mutuelle et la disjonction des éléments qu’elle met en vis-à-vis. Il faut la voir comme une sorte de paradoxe irréductible qui lie un concept à sa négation. (…) Comme nous dit John Bell, dans la bouche de Niels Bohr, (…) la complémentarité est proche du concept de contradiction (…) Contradiction est le mot fétiche de Bohr, comme l’ont fait remarquer Wootters et Zurek dans un article de 1979. »

Eftichios Bitsakis, dans « Physique et matérialisme » :

« Dans la théorie quantique des champs, le mouvement ne peut pas être défini en dehors des transformations des particules. (...) C’est ainsi que, si un électron est dévié d’une direction de mouvement dans une direction différente, cet événement est décrit comme « destruction » de l’électron initial, et comme « création » d’un autre électron, qui se met dans la nouvelle direction. »

Laurent Nottale dans « La complexité, vertiges et promesses » :

« Un objet, comme l’électron, vu classiquement comme un simple point, devient compliqué vers les petites échelles : il émet des photons, les réabsorbe, ces photons deviennent eux-mêmes des paires électrons-positons, etc… A l’intérieur de l’électron, il y a une espèce de foisonnement de particules virtuelles qu’on ne voit pas à grande échelle. (...) Un électron est objet élémentaire qui contient toutes les particules élémentaires existantes. »

David Bohm 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 re-créations et de destructions, dont le résultat total est le changement continu de la particule dans l’espace. » Bernard d’Espagnat dans "Regards sur la matière" : "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. (...) La physique prérelativiste s’inspirait largement d’une vision "chosiste" du monde. Deux notions, matière et champs la dominaient. Encore les champs furent-ils longtemps compris comme n’étant qu’un mouvement (...) Quant à la matière elle-même, elle était conçue comme formée essentiellement de petits grains - c’est-à-dire de petites choses - liés entre eux par des forces. (...) Une telle vision exalte le statique relativement au dynamique. Dans cette conception, en effet, même le mouvement n’est qu’une qualité - après tout secondaire et transitoire - d’une "chose" localisée, douée, elle, de permanence. L’avènement de la relativité et des quanta devaient modifier cette hiérarchie. (...) La notion correspondante (d’objet) est ainsi secondaire à celle d’évènement. »

Eftichios Bitzakis dans « Microphysique : pour un monisme de la matière », article de l’ouvrage collectif « Les matérialismes (et leurs détracteurs) » :

« Les particules élémentaires sont divisées en deux grandes familles, les fermions et les bosons. Pourtant il n’y a pas de dichotomie entre les deux familles. Il y a unité dans la différence, qui se manifeste par les transformations mutuelles de fermions en bosons et vice-versa. Une autre grande division est celle entre particules et antiparticules. (...) Dans ce cas aussi, l’opposition est dialectique : l’unité ontique se manifeste pendant la fusion des contraires, pour donner naissance à d’autres particules. (...) Une autre opposition formelle de la physique pré-relativiste était celle entre la matière et le champ. (...) Or le photon se transforme en particules massives. (...) L’unité ontique des particules dites élémentaires se manifeste aussi via deux types de lois, les lois de transformation et les lois de conservation. Les deux types de lois, d’ailleurs, sont intrinsèquement corrélés, étant donné que la conservation d’un élément de réalité se manifeste pendant une transformation. »

L’électron dans les solides

(De l’électron aux quarks -> https://books.google.fr/books?id=x_...]

Read in english :

Electron (en anglais)

The electron (new theory and Experiment) (en anglais)

The Enigmatic Electron (en anglais)

Pour conclure

Comme le relève Abraham Pais dans « Subtle is the lord », probablement la meilleure biographie d’Einstein, « Tout ce qui reste de ceci (des travaux de Abraham, Lorentz, Poincaré, Einstein,… sur l’auto-énergie de électron), c’est que nous ne comprenons toujours pas ce problème. » Certains physiciens théorisent même l’impossibilité de se le représenter Margenau (1961) : « Les électrons ne sont ni des particules, ni des ondes (…) Un électron est une abstraction, qui ne peut plus être décrite par une image intuitive correspondant à notre espérance de tous les jours mais déterminé au travers de formules mathématiques. » Mais, comme Einstein le disait à Wheeler : « Si je ne peux pas l’imaginer, je ne peux pas le comprendre. » Et Einstein affirmait : « Vous savez, il serait suffisant de réellement comprendre l’électron. » En 1991, la conférence internationale sur l’électron de Antigonish écrivait encore : « Nous sommes réunis ici pour discuter de nos connaissances actuelles sur l’électron. (…) Il est étrange de constater quelle masse énorme de technologie est fondée sur l’électron sans que nous soyons capable de comprendre cette particule. » Ce pessimisme des physiciens devant les contradictions de l’électron a un fondement réel : il est impossible de donner une seule image cohérente de son fonctionnement si on considère que l’électron est un seul objet à une seule échelle.

Ces remarques provenaient en effet de nombreuses difficultés théoriques pour interpréter les phénomènes observés. L’interprétation qui en est donnée ici est celle du caractère fractal de l’électron. Elle explique notamment les sauts quantiques de la particule et de l’atome. Il y a un saut à chaque interaction entre niveaux de réalité de la particule. Le saut d’échelle explique le saut du phénomène. Par exemple, l’électron ne suit pas une trajectoire, mais saute d’une position à une autre. Cette discontinuité provient du fait que l’électron ne se déplace pas dans un espace continu, mais interagit avec les particules virtuelles du vide. Le « simple » déplacement est déjà le produit de ce caractère fractal. Il en va de même sur les interaction entre particules de matière, entre matière et lumière, et, plus généralement, entre matière et vide. Quant au caractère probabiliste de la particule, si étrange que son découvreur Einstein n’arrivait à l’accepter, il n’existerait pas si on était capable d’étudier simultanément la réalité à toutes les échelles. On a beaucoup disserté sur l’ « incertitude » inhérente à la physique quantique, limite prétendue des capacités de l’homme de connaître le monde ou même, disent certains, preuve que le réalisme matérialiste devrait être abandonné. En fait, c’est bien le caractère fractal du réel qui cause cette indétermination quand on mesure à une échelle. Ce que les physiciens ont remarqué, c’est qu’en mesurant ou raisonnant à une échelle, on ne doit pas chercher à dépasser une certaine précision. Sinon on n’améliore pas notre image, on la détériore mais ils se demandaient pourquoi. On a dit bien souvent que c’était contraire à notre expérience quotidienne et au bon sens. Je ne le crois pas. Quand on lit un texte, on se rapproche un peu pour lire correctement, mais si on se rapproche trop, on voit moins bien. Il y a une échelle favorable pour lire et on ne peut pas lire à la fois à toutes les échelles. De même, on ne peut pas avoir une carte à l’échelle qui permette à la fois d’indiquer plusieurs villes éloignées et les rues de ces villes. Il faut choisir. Est-ce que cela signifie que la carte choisit ce que sera la réalité ? Non, cela signifie seulement que la réalité existe à plusieurs échelles suffisamment différentes pour ne pas pouvoir être examinées simultanément. Le nuage de polarisation qui entoure l’électron est constitué d’éléments d’un monde inférieur qui est le monde des particules virtuelles caractérisées par deux propriétés liées entre elles : pas de masse et pas d’espace-temps tel que nous le connaissons à notre échelle macroscopique ni tel qu’il existe (localement) dans l’environnement d’une masse. Ces particules sont électrisées positivement ou négativement et s’ordonnent dynamiquement autour de l’électron par couches positives et négatives alternativement, écrantant ainsi le champ de la charge électrique à proximité de l’électron. Cela explique qu’aucune charge électrique ne peut s’approcher au point de toucher l’électron. Il y a toujours des couches de particules virtuelles entre deux particules « réelles ». Rappelons une fois de plus que les particules dites virtuelles sont tout aussi réelles que celles dites réelles mais sont situées à un autre niveau de réalité. Elles ne sont pas les seules puisqu’existent à un niveau encore inférieur le « virtuel de virtuel ». Ainsi deux particules virtuelles sont elles-mêmes entourées, à un niveau hiérarchique inférieur, de particules électrisées. Ces mondes ne sont pas seulement emboités. Les niveaux sont interactifs. Et même plus puisque chaque niveau émerge du niveau inférieur. Les particules « réelles » sont des structures portées par des particules virtuelles qui reçoivent un boson de Higgs. Lorsque la particule virtuelle devient porteuse de masse, elle construit autour d’elle un champ d’espace-temps, elle structure l’espace-temps désordonné du niveau virtuel. Le nuage de polarisation tourne du fait du magnétisme par l’action du mouvement de l’électron. C’est ce que l’on appelle le spin de l’électron. Mais les couches positives et négatives ne tournent pas de la même manière car l’électron est chargé négativement. Cela explique qu’il faille de tour pour revenir à la situation de départ, ce que l’on appelle un spin ½. La charge de l’électron est ponctuelle. Sa masse est ponctuelle. Pourtant, les expériences montrent également qu’elles ne sont jamais exactement au même endroit, d’où des propriétés de rotations internes de la structure électron. Cette différence provient du fait que le saut de l’électron ne produit pas la même réaction aux diverses échelles d’espace-temps. La masse bouge plus lentement que les bosons. Elle met plus de temps pour se déplacer. Elle va donc moins loin. Cela produit plusieurs mouvements différents. Le nuage de positions de la charge est beaucoup plus ample que celui de la masse : le rapport appelé « constante de structure fine » est le rapport d’échelle des différents mondes hiérarchiques emboîtés est donc aussi le rapport entre les temps ou les distances. C’est donc aussi le rapport entre les différents « rayons de l’électron ». Alors que la masse tremblote autour de sa position (propriété appelée « zitterbezegung »), la charge s’étend sur toute une zone.

L’une des bizarreries de la physique de l’électron est quantique : c’est la superposition d’états. Deux particules qui interagissent mettent en commun leurs états. Cela n’aurait aucun sens si on gardait l’image de la particule, objet indépendant. La « superposition d’états » ne peut être interprétée comme une onde physique, ce qui fait que les premiers physiciens quantiques ont parlé seulement d’ « onde de probabilité de présence ». Mais quelle est la réalité physique du phénomène menant à cette probabilité de présence. Comment l’électron « sait-il » qu’il doit prendre telle ou telle position au sein de son nuage de probabilité de présence. La physique quantique a longtemps répondu qu’il n’existait pas de réponse et certains s’aventuraient même à dire qu’il n’y en aurait jamais. C’était logique pour la physique quantique : au sein de son formalisme la question ne pouvait pas être posée. Cependant, l’étude du vide a changé les données du problème. Elle nous a appris l’existence de tout un milieu du vide, milieu agité et plein d’énergie : les quanta positifs et négatifs qui apparaissent et disparaissent dans un temps très court. Les « particules virtuelles » ont d’abord servi de base de calcul avant que leur réalité soit reconnue. On admet aujourd’hui l’existence de plusieurs niveaux du vide. Il y a ainsi un virtuel de virtuel. Les particules n’interagissent pas à distance mais au travers du vide. Cependant, le vide quantique est un milieu aux propriétés très différentes de celles que nous connaissons au niveau de la matière que nous connaissons. Tout d’abord, il y a autant d’antiparticules que de particules. Ensuite, l’espace et le temps s’agitent en tout sens, sautent sans cesse, empêchant toute notion de trajectoire, de force. Les particules virtuelles n’ont pas de masse. L’énergie, le moment sont des notions qui ont cours mais elles sont utilisées différemment. Il n’y a pas conservation de l’énergie à tout instant. Dans la matière à notre échelle, de l’énergie ne peut pas brutalement apparaître là où elle n’existait pas. Au sein du vide quantique, l’énergie se conserve seulement globalement. Toute énergie qui apparaît au sein du vide doit disparaître dans un temps court, d’autant plus court que cette énergie est importante. C’est ce qui met en place la notion de quanta : le produit d’un temps et d’une énergie. Il y a un lien entre le vide et la matière/lumière. Le vide n’est pas seulement le media des interactions matière-matière ou matière-lumière, il est le fondement de la matière et de la lumière. C’est le vide qui produit sans cesse les phénomènes « matière » et « lumière ». Le vide n’est pas seulement l’espace sur lequel photons et particules se déplacent. Ce déplacement n’est rien d’autre qu’une interaction avec le vide. Plus encore, le vide est le constituant de la matière et de la lumière. Il en résulte une compréhension nouvelle de la matière et de la lumière. Les particules et les photons ont en commun … le vide qui les compose ! Les particules n’interagissent pas par des collisions mécaniques mais par des interaction entre les éléments à un échelon inférieur : celui du vide. Du coup, des particules peuvent échanger leurs composants virtuels : interagir. Ils peuvent ainsi constituer des superpositions d’états, des états corrélés.

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