L'homme ? Du vide à 99,9999 % ! Qui suis-je ?
Presque rien ! Et, il en est de même pour les planètes, les ordinateurs ou les carottes. Car toute chose, vivante ou inerte, présente sur Terre ou dans l'espace, est constituée d'atomes. Et les atomes, c'est du vide à pratiquement 100%. Notre environnement, nous-mêmes, semblons fort complexes. Un atome est constitué d’un noyau (avec protons et neutrons) et d’électro Infiniment grand. Si un atome diffère d'un autre, c'est d'abord par le nombre de protons présents dans son noyau. Mais les protons ne sont pas les seuls constituants des atomes. Et beaucoup de vide Cette bougeotte, les électrons l'ont également au sein même des atomes. Lexique A-C. 1 : Introduction à la physique quantique. 2 : La Physique Quantique : vers la recherche d'un absolu… Bien des physiciens croient que la meilleure façon de décrire le monde de l'atome demeure le modèle mathématique, et qu'à travers les équations nous pouvons entrevoir la façon complexe dont le monde microscopique est ordonné.
Mais un orage souffle sur la physique du vingtième siècle, faisant trembler ses fondations et jetant la confusion sur la nature même de ses concepts les plus ultimes. Véritable révolution qui vient jeter un pavé dans la mare pourtant si tranquille de nos croyances acquises jusqu'alors, la physique quantique se révèle une théorie sans commune mesure avec tout ce qu'on croyait savoir au sujet du monde atomique. La théorie quantique décrit un monde étrange, où l'on découvre que la matière qui constitue tout notre univers, et qui semble pourtant bien localisée dans l'espace est en fait « étendue » quelque part.
Les repères comme ici et là-bas, qui sont si cohérents à notre échelle perdent toute signification dès qu'on franchit les limites du monde atomique. 3 : La Constante de Planck. Le physicien Max Planck apporta une très grande contribution à la théorie quantique ; il découvrit la valeur d'une constante qui portera son nom et qui exprime le seuil d'énergie minimum que l'on puisse mesurer sur une particule.
Voyons maintenant la valeur de cette constante : h = 6,63 . 10 -34 joules.seconde. Planck découvrit cette constante en 1900, par la force des choses si l'on peut dire, car à cette époque on croyait que les échanges d'énergie entre la matière et le rayonnement s'effectuaient de façon continue, alors que les expériences prouvaient le contraire.
Il introduisit la valeur de cette constante dans ses calculs, avec par la suite l'intention de faire tendre sa valeur vers 0 pour revenir à une description continue du rayonnement, mais ses efforts furent vains : la constante h ne pouvait être annulée sans contredire les expériences... Voici donc la formule élaborée par Max Planck : E = h . f, dans laquelle : Il donnera plus tard le nom de quantum à ces quantités. 4 : Un monde non localisé. Comme nous l'avons vu, le monde quantique échappe à toutes nos tentatives de le délimiter dans une zone précise de l'espace : lorsqu'on essaie de mesurer la position d'une particule avec une grande précision, l'information sur sa vitesse est incertaine.
Et inversement, lorsqu'on veut connaître sa vitesse avec une précision accrue, sa position devient floue... Il y a une limite infranchissable à la connaissance que l'on puisse obtenir sur l'information d'un système; cette limite est connue sous le nom du principe d'incertitude. Le principe d'incertitude d'Heisenberg : ∆ p . ∆ q ≥ h / ( 2 Π ) 5 : L'énergie du Vide. Comment décrire la notion de vide ?
Très facile me direz vous... c'est l'absence de matière et d'énergie, voilà tout ! Si je prends une cloche en verre et que j'y produis un vide très poussé, il est aisé de voir que l'espace occupé pas la cloche est vide de tout : même l'air y est absent. Et pourtant... A l'échelle atomique ce qu'on appelle le « vide » est tout à fait différent de celui auquel nous sommes habitués : en fait, le vide n'existe tout simplement pas. Il est le siège d'une perpétuelle agitation où particules et anti-particules naissent et se désintègrent dans une période de temps extrêmement courte. Dans son deuxième énoncé, Heisenberg traduit cet état de fait par l'équation du Second principe d'incertitude : ∆ E . ∆ T ≥ h / ( 2 Π ). Que nous dit cette équation ? Autrement dit, si nous effectuons une mesure sur un système, pendant un temps extrêmement court, le vide est habité par une énergie et cette énergie est d'autant plus grande que le temps de la mesure est bref.
6 : En route vers la Décohérence. 7 : Une science en transition ? Bien que le phénomène de décohérence nous indique la frontière entre les deux mondes, il ne donne aucune réponse satisfaisante aux multiples interrogations qui s'en suivent.
Nous avons besoin de logique et de rationalité pour élaborer la structure de la matière. Comment alors poser des bases solides sur un monde si flou en apparence ? Quand l'essence même de la matière nous échappe sans cesse comme un vague mirage éthérique, il est facile de sombrer dans l'irrationalité ou les pseudosciences, ce qui au bout du compte nous éloigne de la vérité. Il est plus logique d'admettre que nous ne disposons pas encore de toutes les données du problème, nous avons de bons outils avec la théorie quantique, et son exactitude fut maintes fois vérifiée avec succès. Mais elle n'explique pas le pourquoi des choses... juste le comment.