English German Espagnol Portugese Chinese Japanese Arab Rusian Italian Norvegian Dutch Hebrew Polish Turkish Hindi
Accueil du site > 01 - Livre Un : PHILOSOPHIE > LIVRE UN - Chapitre 10 : Dialectique naturelle et sociale > Est-il vrai que « la nature a horreur du vide » ?

Est-il vrai que « la nature a horreur du vide » ?

vendredi 15 août 2014, par Robert Paris

Est-il vrai que « la nature a horreur du vide » ?

Chacun d’entre nous a entendu cet adage fameux, sans exactement savoir d’où il vient ni ce qu’il vaut. On s’en sert pour affirmer que le gaz va des zones les plus denses vers les zones les moins denses, des zones les plus froides vers les zones les plus chaudes, les masses séparées par des vides ont ainsi tendance à se rapprocher en comblant le vide et autres attitudes spontanées de la matière qui s’expliqueraient nous dit-on par cette « horreur du vide ».

La découverte, ou plutôt l’admission du vide dans la nature est une étape décisive de l’histoire des sciences, la polémique agita fortement les milieux savants durant la révolution scientifique du XVIIe siècle. Torricelli met en évidence la pression atmosphérique en faisant une expérience hydraulique, travaux que Pascal complète. La découverte de la pression atmosphérique vient balayer l’idée que si l’eau monte lorsqu’elle est pompée, c’est que « la nature a horreur du vide. » Les mouvements des gaz comme des solides ou des liquides ne s’expliquent nullement par une « horreur du vide » mais par des interactions matière/matière via la lumière (énergie du vide) que l’on appelle les forces fondamentales. Sans l’énergie du vide, la matière ne peut pas interagir avec la matière !

Et si on examine l’état de la matière fondamentale, on remarque que, loin d’avoir horreur du vide, d’avoir tendance spontanément à combler les vides en s’étalant le plus possible, la matière maintient toujours entre ses parties matérielles des vides abyssaux et les conserve sans cesse, y compris lorsqu’elle passe d’un état à un autre.

En effet, même dans un atome, les électrons n’ont pas tendance à tomber sur le noyau qui devrait pourtant les attirer par sa masse comme par son électricité positive alors que les électrons sont d’électricité négative (et que deux électricités opposées s’attirent).

Les électrons restent, au contraire, sur des couches électroniques bien plus éloignées du noyau que la taille de celui-ci et ces différentes couches entre elles n’ont aucune tendance à se rapprocher et restent toujours aussi éloignées, les différents électrons ne se rapprochant ni du noyau ni entre eux.

La matière n’a nullement tendance à s’écraser sur elle-même et toute théorie de la physique doit d’abord et avant tout expliquer cette remarque a priori étonnante. C’est la première tâche que s’est donnée par exemple la physique quantique : expliquer pourquoi les forces attractives ne permettaient pas à la matière de se concentrer, aux particules de se tasser les unes sur les autres, de former des amas, contrairement aux grains lumineux, les photons.

Donc les photons lumineux, qui n’ont pas de masse matérielle, ont tendance à s’entasser et la matière ayant une masse n’a pas de tendance à s’entasser le plus possible.

Et c’est loin d’être le seul niveau où l’on constate qu’il n’y a aucune horreur du vide.

Par exemple, la matière en grains a tendance à constituer des structures de vide qui déterminent ses propriétés. C’est le cas des vides au sein des structures métalliques, des structures cristallines, des amas de grains formant par exemple des voûtes, des trous dans les structures organisées, des vides au sein des atomes, des lacunes dans les structures, etc.

Les vides sont autant la cause des propriétés de la matière que les pleins !

A toutes les échelles, la matière s’assemble mais ne se concentre pas. Elle maintient de grandes distances à l’échelle de l’astrophysique entre ses grandes structures : amas d’amas de galaxies, amas de galaxies, galaxies, systèmes planétaires, etc…

Là aussi, les vides entre les structures sont aussi déterminants que les concentrations elles-mêmes.

En quoi l’univers constitué à 99,999999% de vide au niveau des atomes, des molécules, des planètes, des soleils, des galaxies et autres amas, aurait-il « horreur du vide » ?

Est-ce que cette horreur ferait que le vide cosmologique aurait tendance à diminuer ou même à disparaître ? Pas du tout ! On constate, au contraire, que l’espace s’accroît sans cesse : c’est l’expansion de l’univers qui augmente les distances entre les galaxies sans que la taille des galaxies, des étoiles, des planètes, des molécules, des atomes et des particules n’augmente dans la même proportion ! C’est bel et bien le vide intergalactique, le plus important, qui augmente sans cesse !

L’idée que la matière aurait horreur du vide amène aussi celle d’opposition diamétrale entre matière et vide qui est absolument fausse. Le vide crée sans cesse de la matière en même temps que la matière se dissous sans cesse dans le vide.

L’exemple de la matière se dissolvant dans le vide est la plus connue des deux phénomènes : c’est le cas de la matière se transformant en rayonnement dans la bombe atomique ou en énergie dans la centrale nucléaire.

Mais la physique des particules reconnaît tout à fait l’existence du phénomène inverse : la transformation de lumière en matière, c’est-à-dire d’énergie du vide en particules ! C’est même le rôle du fameux boson de Higgs, dont on a eu récemment la confirmation, de transformer une particule virtuelle (donc du vide) en particule réelle (ayant une masse inerte donc de la matière).

L’idée que la matière aurait toujours tendance à combler les vides est inexacte. On le voit à de multiples niveaux autres que ceux des particules. On le voit notamment lors de la formation de fentes, de fissures, de cassures, de zones de densité diverses : des vides peuvent alors se constituer spontanément du fait des pressions, des tractions, des forces existantes, vides qui n’existaient pas auparavant. Lorsqu’ils se sont formés au sein de solides, ces vides, loin de se dissoudre d’eux-mêmes, deviennent des formations permanentes et des sources de brisures plus importantes potentielles, augmentant les espaces vides au sein des solides. Il n’y a aucune « horreur du vide » qui comblerait ainsi les fractures des solides !

Même au sein des gaz, la tendance de ceux-ci à s’étendre dans toutes les directions, menant à un équilibre au sein du volume d’une enceinte donnée n’est vraie que dans le cas d’une tendance à l’équilibre. Ce n’est nullement vrai dans des phénomènes naturels, par exemple en météorologie, là où il n’y a plus d’enceinte et pas de tendance à l’équilibre… Des zones d’atmosphère concentrée (haute pression égale moins de vide) peuvent aussi bien se former que des zones d’atmosphère peu concentrée (basse pression égale plus de vide). En fait, sans cesse, les deux se forment en même temps et interagissent sans cesse, donnant le climat par la rétroaction des zones de hautes et de basses pressions. En météo, la tendance à former des vides coexiste sans cesse avec la tendance à combler les vides !

La formation de la matière elle-même, loin de représenter une « horreur du vide » est un mode d’existence du vide quantique. Ce sont en effet les « particules dites virtuelles » du vide quantique, sans masse inerte et de courte durée de vie, qui se transforment en « particules dites réelles » de la matière de masse inerte et de longue durée de vie

Si la nature de la matière était d’avoir « horreur du vide », la matière des atomes, des matériaux, des planètes, des étoiles et des galaxies aurait tendance à se disperser dans le vide interstellaire pour combattre le vide.

Aristote, dans sa « Physique », au livre IV, nie l’existence du vide et affirme son incompatibilité avec le mouvement. C’est une conception de l’univers comme d’un « espace clos », organisé, ordonné et harmonique. C’est lui qui a le premier déclaré que « la nature a horreur du vide ». Cela provient du débat philo-scientifique de son temps. Pour son adversaire, Parménide, « si le vide est le rien, il ne peut exister » donc, si le vide existe, il doit être plein. Le mouvement d’un objet identique à lui-même au sein d’un vide inchangé est dès lors impossible. Zénon argumente sur ces questions, en abordant le problème de la divisibilité à l’infini, de la discontinuité, du temps, de l’espace et de la matière. Il montre que le mouvement n’est pas possible si on admet cette divisibilité du temps, de l’espace ou de la matière à l’infini. Démocrite invente l’idée de l’atome. Celle-ci suppose non seulement l’indivisibilité de particules fondamentales mais aussi leur séparation par le vide. Pour Aristote, partisan d’une nature équivalent à l’ordre, à l’opposé des philosophes précédents qui défendent une philosophie du changement, le vide est le lieu où la matière peut passer ou ne pas passer : c’est le contenant et la matière est le contenu. Pour Aristote, « La nature a horreur du vide. » L’horreur du vide est à l’oeuvre encore quand un vase fermé rempli d’eau se brise quand il gèle : en effet, l’eau se contracte à cause du gel. L’existence du vide est farouchement niée par Aristote, dont le système grandiose fut accueilli avec enthousiasme aussi bien par les savants arabes que par les universitaires d’Occident aux XIIème et XIIIème siècles. La force de séduction de la pensée d’Aristote réside dans sa merveilleuse cohérence : il articule sa conception d’un univers plein, sphérique, fini et immobile sur sa théorie du mouvement des corps et sur sa théorie des causes elle-même. Que l’on tente de modifier l’un des éléments du système, et l’absurdité éclate de toutes parts. Ainsi, admettez le vide, et le monde pourra s’étendre à l’infini ; il ne sera plus sphérique, ni immobile ; il n’y aura plus de haut ni de bas ; vous abolirez la différence entre repos et mouvement, celui-ci pourra être infiniment rapide, et vous devrez même admettre le mouvement sans cause. Il n’y a pas de vide non plus, pour Aristote, au sein de la relation causale.

L’absence de vide revient à l’absence de contradictions durables : le vide étant en contradiction avec la matière ne peut lui coexister durablement. C’est lié à un présupposé anti-dailectique. On peut lire ainsi dans « La Métaphysique » d’Aristote : « L’un est le continu. (...) Telles sont les différentes significations de l’Un : le continu naturel, le tout, l’individu et l’universel. (...) Est contigu tout ce qui, étant consécutif, est en contact (...) On dit qu’il y a continuité quand les limites par lesquelles deux choses se touchent, et se continuent, deviennent une seule et même limite. (...) Si les points sont susceptibles d’être en contact, les unités ne le sont pas : il n’y a, pour elles, que la succession ; enfin il existe un intermédiaire entre deux points, mais non entre deux unités. (...) Il est impossible que le mouvement ait commencé ou qu’il finisse, car il est, disons-nous, éternel. Et il en est de même pour le temps, car il ne pourrait y avoir ni l’avant ni l’après si le temps n’existait pas. Le mouvement est, par suite, continu, lui aussi de la même façon que le temps, puisque le temps est lui-même, ou identique au mouvement, ou une détermination du mouvement. (...) Aussi appelons-nous DIEU un vivant éternel rayon parfait ; la vie et la durée continue et éternelle appartiennent donc à DIEU, car c’est même cela qui est DIEU. (...) On pourrait se poser encore la difficulté suivante. Etant donné qu’il n’y a pas de contact dans le nombres, mais simple consécution, est-ce les unités entre lesquelles il n’existe pas d’intermédiaire (...) Les mêmes difficultés se présentent pour (...) la ligne, la surface et le solide (...) La même question pourrait se poser au sujet du point. (...) Ces points ne viennent certes pas d’un certain intervalle. » La question du continu pose un problème philosophique de fond : celui de la dialectique. Aristote ne s’y trompait pas. « La Métaphysique » est une charge contre les dialecticiens : « Il y a, dans les êtres, un principe au sujet duquel on ne peut pas se tromper (...) : c’est qu’il n’est pas possible que la même chose, en un seul et même temps, soit et ne soit pas, et il e est de même pour tout couple semblable d’opposés. (...) On ne peut donc pas être dans la vérité en adoptant les doctrines d’Héraclite ou celles d’Anaxagore ; sans quoi il s’ensuivrait que les contraires sont affirmés du même sujet. (...) Les arguments d’Héraclite les persuadèrent que toutes les choses sensibles sont dans un flux perpétuel. (...) Il n’y a pas de science de ce qui est en perpétuel écoulement. » Tout en choisissant l’a priori du continu, Aristote a constaté des contradictions de cette position en mathématiques. Il en déduit qu’il faut rejeter non le continu mais … les mathématiques comme base philosophique. La continuité à laquelle il tient en premier est le mouvement et la relation de cause à effet : « Dans l’ordre du temps, un acte est toujours préexistant à un autre acte. (...) Ce qui constitue l’unité de tous les êtres, c’est l’indivisibilité du mouvement. (...) Le mouvement local continu est le mouvement circulaire. »

Aristote assimilait la nature à des lois figées, justifiant ainsi un ordre social fixe dans lequel l’esclavage serait naturel. Un objet au repos semblait ne se mouvoir que du fait d’une force extérieure. L’existence d’une agitation spontanée de la matière restait insoupçonnée et celle d’une agitation du vide était inconnue. On sait aujourd’hui que la matière et le vide sont toujours agités sans subir aucune action extérieure. Matière et vide interagissent sans cesse avec une grande brutalité. Les photons sont les marques des interactions de la matière. Les photons dits virtuels – c’est-à-dire fugitifs – sont la marque des interactions entre matière et vide. Les atomes vibrent, interagissent, apparaissent et disparaissent, les molécules s’agitent en tous sens (mouvement brownien). L’atome est sujet à des sauts ultra-rapides d’un état à un autre. Le noyau d’un atome se décompose en explosant. Une étoile – autrefois symbole de la tranquillité – est le siège de ces réactions nucléaires produisant des bouffées d’énergie qui sont la source de celle de l’étoile ! Loin de la constance et de la stabilité, la matière, inerte comme vivante, est sujette à une dynamique permanente qui permet d’interpréter ses changements d’état ainsi que son apparence régulière et durable. C’est cette dynamique fondée sur des boucles de rétroaction qui définit le fonctionnement et les « constantes » de la lumière et de la matière, des particules, des atomes et des molécules de la physique. Dite inerte, la matière est en fait très dynamique. Au point que l’opposition entre matière inerte et vivante n’en n’est plus une. La matière dans son ensemble est dotée de capacités dites d’auto-organisation. Cela signifie que du désordre est sorti l’ordre. L’agitation désordonnée et rapide des molécules construit lentement la structure précise des cristaux. L’agitation ultra-rapide des électrons est à la base de l’ordre atomique. C’est de l’agitation du vide (encore appelé fluctuations) que sont issus le rayonnement et la matière et, issu de la matière, il y a la vie. Les phénomènes fondamentaux de la matière sont des interactions entre bref et lent produisant des cycles : celui de l’interaction entre matière et lumière (appelé émission/absorption de photons par la matière et celui de l’interaction matière/vide (appelé particules virtuelles). Dans tous ces cas, ce qui détermine les constances de la physique, c’est un phénomène qui n’est ni immobile, ni régulier, ni périodique. C’est la dynamique des relations entre matière, lumière et vide (ce dernier étant le lieu des particules les plus rapides). La relation contradictoire entre la matière, la lumière et le vide a longtemps été ignorée à cause de la trop grande vitesse des interactions et du fait que l’on a toujours recherché un ordre comme base de l’ordre. Or le vide est un désordre : des éruptions brutales d’énergie suivies de disparitions. Le virtuel, lui-même, émerge d’un autre vide : le virtuel de virtuel, etc… Les quanta du vide, ces couplages des particules éphémères, positives et négatives, dites virtuelles, ne sont pas perceptibles par nos sens ni par nos instruments macroscopiques qui ne mesurent pas de phénomènes ayant lieu dans un temps aussi court. Dans « Du vide et de la création », l’astrophysicien Michel Cassé écrit : « Les particules virtuelles induisent des transitions virtuelles, si brèves qu’on ne les voit pas. Une transition est dite virtuelle si on ne peut la déceler directement par aucune expérience. » Les phénomènes rapides ont souvent été négligés car leur grande célérité les rend invisibles, insensibles, et amène à penser qu’ils seront insignifiants quantitativement.

L’adversaire classique des discontinuités est Aristote. Il affirme nettement que la nature ne fait pas de bonds. Il se fait ouvertement le défenseur de la classe dirigeante et de l’ordre social, dans son ouvrage « Politique ». Il a fait ce choix en connaissance de cause puisque les philosophes grecques avaient posé ce problème avant même qu’Aristote ne débute son œuvre. Zénon d’Elée notamment avait développé ses "paradoxes" qui montraient les contradictions de la conception du temps et de l’espace continus. Comme le montraient les prises de positions révolutionnaires des partisans de la discontinuité comme Zénon ou Socrate, la question dépassait celle de l’examen de la nature. Dans la société athénienne menacée par la révolution sociale, la question de la discontinuité dépassait déjà une simple question de sciences et de philosophie. Elle devenait une question politique. Les condamnations à mort de Zénon et de Socrate le montrent pleinement. Philosophie du discontinu signifiait déjà conception révolutionnaire.

En fait l’affirmation fameuse d’Aristote est bien plus philosophique que scientifique.

Aristote n’a pas trop d’idée sur la manière dont est faite la nature mais il en a plein sur la manière de conserver la société et de préserver les classes dirigeantes, et c’est ce qui lui détermine sa philosophie, laquelle détermine sa conception de la nature et notamment du changement et du mouvement. Et les classes dirigeantes qu’Aristote défendait avaient d’abord « horreur du vide » politique et étatique qui pouvait se produire dans les transitions entre deux formes de sociétés fréquentes dans les villes grecques de l’époque…

1 Message

  • la nature a en effet horreur ! du vide ! 3 mai 23:23, par le spectre 770

    Je me suis un jour posé la question du pourquoi ma dent de sagesse au lieu de pousser droite a convergé vers la droite jusqu"a comprendre que la raison pour laquelle elle converge vers la droite c parce qu’il manque une dent a coté d’elle à droite ainsi ma dent de sagesse converge vers la droite comme pour vouloir combler et palier à ce vide ! de la dent de droite ! manquante ! Ainsi c en effet trs exact ! que la nature a en effet ! horreur du vide !

    Répondre à ce message

Répondre à cet article

SPIP | squelette | | Plan du site | Suivre la vie du site RSS 2.0