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Pourquoi le vide quantique est la base de toute formation et de toute compréhension de la matière ?

vendredi 3 mars 2017, par Robert Paris

« Toute la physique est présente dans le vide. »

« Au cœur de la matière » de Maurice Jacob

Si on essayait de se donner une image du vide... ce serait déjà un univers agité où tout apparaît et disparaît... Oui, tout... Plutôt toutes les sortes de particules et d’antiparticules... Et tout cela se passe dans des temps tellement courts que nous ne percevons rien, d’autant que les énergies gagnées sont compensées par les énergies perdues... A notre échelle, c’est comme rien mais déjà, à l’échelle des particules, ce n’est pas rien puisque le vide les agite, les fait aussi apparaître et disparaître...

Pourquoi le vide quantique est la base de toute formation et de toute compréhension de la matière ?

De plus en plus, la physique de la matière et de la lumière est amenée à raisonner celle-ci comme produit des propriétés du vide. Les propriétés des quanta de matière et de lumière sont des propriétés du vide. La masse et la charge sont des propriétés du vide. L’énergie noire, la matière noire eux-mêmes semblent être des propriétés du vide. Le vide n’est pas le rien mais seulement un minimum d’énergie mais ce minimum n’est pas sans structure ni sans champs ni sans propriétés. Le vide est fait de quanta éphémères (particules et antiparticules ainsi que photons dits virtuels) qui sont le fondement (en leur fournissant une énergie) des quanta réels de la matière et de la lumière. On trouve dans le vide quantique toutes les sortes de particules et toutes les propriétés de la physique.

Le plus extraodinaire, concernant le vide quantique, est sans doute le fait qu’il possède déjà toutes les propriétés de la matière et de la lumière, tout en les inhibant parfois, le fait qu’il soit aussi complexe, structuré, avec différents états, différents niveaux hiérarchiques d’organisation, que son temps n’obéisse pas à la flèche tournée vers le futur, qu’il soit capable de produire sans cesse une énergie sans fin.

Michel Cassé, « Du vide et de l’éternité » :

« Aujourd’hui, l’inventaire énergétique de l’univers s’établit ainsi : vide 70% ; matière environ 30% (dont un maigre 4% de matière atomique) ; lumière, des poussières. La densité d’énergie du vide (c’est là sa propriété la plus remarquable) reste constante au cours de l’expansion. Encore une fois, le vide ne se dilue pas, alors que la densité de la matière ne peut que diminuer, et celle du rayonnement plus fortement encore… L’effet Casimir est habituellement défini comme la manifestation à notre échelle de l’énergie de point zéro du champ électromagnétique, synonyme de fluctuation quantique et d’énergie du vide. Son existence a été vérifiée expérimentalement par l’attraction de deux plaques métalliques parallèles dans le vide. Les particules de « grande « taille (c’est-à-dire les plus légères selon Compton) ne peuvent s’immiscer entre les plaques. Elles font défaut à la pression intérieure, et les plaques se rapprochent comme si elles étaient aimantées. Un autre phénomène révélateur est la polarisation du vide. Un proton et un électron ne s’attirent pas aussi franchement qu’on pourrait le penser en raison de l’interposition de paires électron-positon virtuelles orientées de façon que leur pôle plus (e+) soit face à l’électron, alors que le pôle moins (e-) lui tourne le dos. Retenez que chaque électron est environné d’un nuage de positons qui tend à masquer sa charge électrique personnelle. La notion de particule élémentaire ne l’est pas plus que cela. Le moindre quark ou électron est un être complexe entouré de toutes ses possibilités d’interaction avec les particules vacuelles. Bonne à tout faire de la physique des particules, le vide quantique agit dans l’ombre, loin des projecteurs. Considéré comme la condition la plus basse des champs, ou plus exactement comme l’état de plus bas étage de l’énergie du champ, il est mis à contribution pour confiner les quarks et les empêcher de s’échapper de la prison des protons et neutrons, pour couper en deux l’interaction électrofaible, et pour vêtir les particules d’un épais manteau vacuel qui minimise leur effet ou tout au contraire l’exalte, et ourdir ainsi la polarisation du vide. Les particules virtuelles/vacuelles, en effet, servent d’atténuateurs ou d’amplificateurs des forces, selon leur nature. La force électromagnétique diminue en fonction de la distance plus vite que prévu. L’interaction forte, tout au contraire, s’amplifie au point de venir rapidement insurmontable. Ainsi s’explique l’inséparabilité des trois quarks du proton. L’effet d’écran et d’anti-écran expliquent la variation d’intensité des forces en fonction de l’énergie (de la distance) à laquelle on les analyse. Ainsi le vide quantique n’est-il pas un néant rassurant, mais plutôt un milieu violent au creux duquel on devine des tempêtes, de minuscules genèses et de micro-fins des temps. Des particules, électrons et positons par exemple, sont constamment créées par paires lorsque l’énergie des fluctuations du champ électromagnétique dépasse le seuil fatidique de deux fois 511 keV, correspondant à la masse de ces particules légères et délicates. Mais elles s’annihilent et retournent au vide au bout de dix puissance moins vingt et une seconde en se donnant le baiser de la mort. Mais si, avant cela, le couple est séparé, alors les membres disjoints de la paire « virtuelle » sont, pour ainsi dire, « réalisés »… Outre son activité, le vide se singularise par sa multiplicité. Il y a autant de vides que de champs et particules, et parfois plusieurs vides par champ. Un vide électromagnétique/photonique, un vide électrofaible/de Higgs, un vide fort/gluonique. Le champ de Higgs dispose de deux vides symétriques… La constante cosmologique se décompose en deux parties, classique (ou « nue ») et quantique. La première est liée à la densité d’énergie des champs dans l’état de vide (vacuum expectation values), la seconde aux fluctuations du vide, et donc à l’énergie de point zéro des champs. »

Edgar Gunzig dans « L’homme devant l’incertain » (ouvrage collectif dirigé par Ilya Prigogine) :

« Comment comprendre ce phénomène étonnant d’émergence de particules à partir du vide ? Si le vide quantique est effectivement dépourvu de particules et ressemble en cela au vide intuitif de la théorie classique, il est néanmoins le siège d’une fébrilité inconnue en théorie classique. Le vide quantique ne représente en effet pas l’absence de matière mais, bien au contraire, un état particulier de celle-ci, celui d’énergie minimale. Si les particules sont bien les entités fondamentales de la théorie physique classique (et de la mécanique quantique non-relativiste), et, à ce titre, permanentes et inamovibles, les champs quantiques, eux, sont les entités ontologiques de la théorie quantique des champs, et ce sont eux qui sont inexpugnables. On ne peut les éliminer et le vide quantique ne correspond qu’à leur configuration quantique la plus figée compatible avec les exigences du formalisme quantique : c’est leur état d’énergie minimale dépourvu de particules réelles, mais siège d’une mouvance et d’une activité irréductible par principe… Celle-ci s’exprimant par des fluctuations spontanées et chaotiques de l’amplitude du champ autour de la valeur classique nulle : les fluctuations quantiques du vide. Ce sont ces fluctuations qui sont porteuses de l’énergie qui caractérise ce niveau fondamental d’énergie non nulle. Créer des particules à partir de ce vide, c’est exciter suffisamment ces fluctuations pour qu’elles ne se réannihilent pas, qu’elles ne retombent pas à zéro, et puissent alors transporter réellement de manière durable l’équivalent énergétique de la masse des particules produits. Mais, comme rien ne se perd ni ne se gagne, il faut donc pour cela inévitablement injecter dans le champ cette énergie de l’extérieur, en provenance d’une source externe. Il en résulte que l’absence de source extérieure interdit la possibilité d’exciter un champ quantique et, par conséquent, la production de particules. Seul l’Univers, qui est par définition sans extérieur puisque tout événement imaginable lui appartient, déjoue cette inévitabilité puisqu’il possède en lui-même son propre réservoir énergétique dans lequel il peut s’auto-alimenter : sa géométrie ! »

« Au cœur de la matière » de Maurice Jacob :

« Qu’est-ce que le vide ?

« La physique des particules a enrichi les vieux schémas et ouvert de nouvelles perspectives. La nature et la structure du vide sont même aujourd’hui des questions fondamentales. Qu’est-ce que le vide ? Intuitivement, le vide n’est-il pas « ce qui reste quand on a tout enlevé » ? On peut imaginer que tout puisse disparaître, laissant le néant. Que serait-ce ce néant ?

Il convient tout d’abord de préciser la nature de l’opérration consistant à « tout enlever ». Pour atteindre ce néant, il faut faire disparaître tous les objets présents mais aussi toutes les formes de radiation, que ces radiations apparaissent comme ondes lumineuses ou d’autres façons. Ces radiations représentent de l’énergie et elles peuvent même, dans le cas des rayons gamma, créer des particules (et des antiparticules) de matière ! Pour atteindre le vide, on dira donc que l’on doit éliminer toutes les formes d’énergie, que cette énergie soit présente sous forme de matière ou sous forme de rayonnement… Le vide ainsi atteint par élimination… est –il aussi ce que nous entendons intuitivement par « néant » ? Eh bien non ! Ce vide « bouillonne d’activité », il peut même exister sous plusieurs formes et manifester une structure. En effet, l’énergie la plus basse d’un système peut être atteinte quand il reste encore quelque chose à l’intérieur ! (…) Ce bouillonnement d’activité est de nature quantique. L’énergie du système pour lequel on a atteint le vide est par définition nulle mais cela correspond à une valeur moyenne qui n’est bien définie que sur un temps assez long. Si nous observons durant un temps très court, la valeur de l’énergie va nous sembler fluctuer avec une marge de variations d’autant plus grande que le temps d’observation sera bref. Il s’agit là d’une propriété quantique qui nous est maintenant familière. On sait que l’incertitude qu’il faut admettre sur l’énergie, multipliée par le temps nécessaire à l’observation effectuée, est au moins de l’ordre de la constante de Planck. Plus le temps d’observation est bref, plus les fluctuations possibles de l’nergie sont élevées. La constante de Planck ayant une valeur pratiquement nulle quand elle est exprimée à l’aide d’unités de temps et d’énergie propres à l’échelle humaine, ces fluctuations quantiques sont invisibles à notre échelle mais ce n’est plus le cas pour des unités de temps et d’énergie à l’échelle de la physique des particules. Les fluctuations quantiques deviennent omniprésentes… Si le temps d’observation est de l’ordre de dix puissance moins vingt-une seconde, une fluctuation de 1 MeV est fort probable. Nous pouvons donc trouver une paire électron-positron apparaissant à partir de rien pour s’évanouir ensuite car son énergie de masse est en effet de l’ordre de 1 MeV. Si le temps d’observation accordé n’est maintenant que de l’ordre de dix puissance moins vingt-quatre seconde, le vide nous semble bouillonner avec un grand nombre de paires électron-positron se formant et s’annihilant sans cesse, en absorbant ou en donnant des photons, mais des pions, comme si les interactions fortes s’étaient elles aussi réveillées. Il suffit en effet de 300 MeV pour créer une paire de pions globalement neutre, un pi plus et un pi moins et, avec une échelle de temps de dix puissance moins vingt-quatre seconde, une fluctuation d’énergie de l’ordre de 1 GeV est fort probable. Descendons encore par un facteur deux dans l’intervalle de temps permis. Nous voyons apparaître des paires proton-antiproton. Allons jusqu’à dix puissance moins vingt-six secondes et des W et des Z apparaissent. Les interactions faibles jouent maintenant à fond. Nous voyons que, même si tout semblee étrangement calme à l’échelle humaine, toute la physique est présente dans le vide. Il garde en mémoire toutes les lois de la physique de sorte que l’on peut dire de façon imagée que ce néant contient l’être de façon potentielle… Le vide du modèle standard ressemble maintenant à un supraconducteur, et de deux façons différentes ! (...) Un supraconducteur est un corps – souvent en pratique un alliage comme le neobium-titane – qui a la propriété remarquable de conduire l’électricité sans résistance quand la température est assez basse, soit inférieure dans ce cas à quelques degrés absolus. Le mécanisme d’origine quantique est aujourd’hui bien connu. Les électrons quasi libres du métal devraient se repousser mutuellement ayant tous la même charge négative. Ils sont cependant attirés par les noyaux de la structure métallique et cela donne lieu à une force d’attractioneffective pour des paires d’électrons de vitesses opposées tant que les vibrations thermiques de la structure restent très faibles, comme c’est le cas à basse température. Les paires d’électrons d’impulsion globale nulle résultant de cette attraction se comportent comme des bosons puisqu’elles contiennent chacune deux fermions. Elles peuvent donc toutes tomber dans le même état quantique d’énergie la plus basse et cet état comportant un grand nombre de quanta, peut alors être décrit par la présence d’un champ baignant l’ensemble du métal. A très basse température, le métal supraconducteur se trouve ainsi rempli par ce champ. Il ne faut pas imaginer ces paires comme des électrons liés l’un à l’autre et très voisins dans l’espace. Elles ont une extension appréciable se recouvrant largement dans l’espace… Le supraconducteur devient opaque à un champ magnétique car le champ magnétique associé à ces photons massifs ne peut pénétrer qu’à très faible profondeur…. Eliminons toute l’énergie d’un supraconducteur en abaissant sa température jusqu’au zéro absolu. On peut dire que l’on obtient ainsi l’état de vide, défini comme l’état d’énergie la plus basse possible pour le système constitué par ce supraconducteur qui garde quand même sa structure métallique… Le vide n’est pas unique ! Il y a plusieurs états de vide minimisant tous de la même façon l’énergie du système… Lorsque nous essayons de tout éliminer, même les atomes, pour atteindre un vide total, un champ analogue à celui que nous recontrons dans un supraconducteur ou dans un aimant peut subsister. L’état d’énergie le plus bas peut être associé à un champ dont la valur moyenne n’est pas nulle. Il ne s’agit plus des champs fluctuants associés au « bouillonnement » quantique du vide, dont les valeurs moyennes sont toutes nulles, mais d’un champ dont la valeur n’est pas nulle, bien visible même lors d’une observation de longue durée. Ce champ peut prendre a priori différentes configurations pour la même valeur minimisée de l’énergie mais l’une d’entre elles se trouve choisie et le vide manifeste ainsi une certaine structure que traduit cette valeur particulière. On perd une symétrie telle qu’elle se manifestait clairement à haute température dans les exemples de la supraconductivité et de l’aimant. Avec une telle structure, le vide répond de façon biaisée à la présence de particules. (…) La structure du vide peut être décrite par la présence d’un champ dont la valeur moyenne n’est pas nulle et la symétrie primordiale se trouve brisée en choisissant un vide parmi tous ceux qui sont énergétiquement équivalents car minimisant tous l’énergie. Le vide de la théorie électrofaible se comporte comme un supraconducteur et l’on retrouve les mêmes grandes propriétés mais pour un vide total cette fois, sans corps solide ! (…) Le champ de Higgs est introduit « en plus », dans une théorie qui ne semblait pas le réclamer, alors que dans le cas de la supraconductivité, il est en principe prédictible à partir de l’électrodynamique et de la structure du solide. Les particules interagissent avec le champ de Higgs. Le W et le Z, qui ont au départ une masse nulle, vont apparaître avec une masse, tout comme un photon semvle massif dans un supraconducteur. Nous ne pouvons pas nous passer du vide, c’est grâce à sa complexité que les W et les Z vont être massifs. C’est aussi grâce à cette complexité que des particules au départ sans masse, comme l’électron, apparaissent avec une masse. Des interactions à longue portée (échanges de particules sans masse) se trouvent transformées en interactions à très courtes portées (échange de particules très massives). Ces phénomènes qui se trouvent être en parfait accord avec l’expérience dépendent de la structure de la théorie mais aussi de celle du vide, celui-ci se comportant comme un supraconducteur. Nous savons reproduire cette dynamique à l’aide du champ de Higgs mais nous ne comprenons pas encore pourquoi les choses sont ainsi. (…) L’analogie supraconductrice présentée dans le cadre de la théorie électrofaible s’applique aussi au vide de la chromodynamique qui représente l’autre voler du modèle standard. (…) Le vide est opaque à la couleur tout comme un supraconducteur l’est à un champ magnétique… Les particules hadroniques (baryons et mésons) apparaissent comme des petites bulles dans le vide. Elles comportent selon le cas trois quarks ou un quark et un antiquark. Ils s’individualisent à très courte distance avec leurs différentes couleurs mais ils donnent globalement dans chaque cas un ensemble blanc à l’échellede la particule dont la taille correspond à la distance de pénétration acceptable dans le vide, qui est de l’ordre du fermi soit tant que le couplage effectif entre quarks n’est pas trop fort. Tout cela définit de façon cohérente l’ordre de grandeur de la taille et de la masse des hadrons, un rayon de l’ordre du fermi et une masse de l’ordre du GeV. Si l’on augmente la taille de la bulle, on augmente l’énergie qu’elle contient et donc la masse de la particule. Elle devient vite instable en donnant des particules moins massives associées à des bulles plus petites. (…) Tout se passe comme si le vide s’était figé dans des états particuliers au cours de plusieurs changements de phase successifs au début de l’Univers. »

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41 Messages de forum

  • Je ne suis pas astrophysicien mais peut-on considérer que le vide quantique est ce milieu particulier qui amplit l’infini dans lequel baigne notre univers fini et dont il serait issu ? Univers fini car étant en expansion, donc avac une limite sinon il gonflerait l’infini, ce qui n’a pour moi pas de sens.

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    • On ne peut pas tout à fait dire que la matière "baigne" dans le vide quantique. Elle est seulement un des états possibles de ce vide quantique, un état durable mais pas stable, un état dynamique.

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      • Merci pour votre réponse.
        Etant donné que la matière est un des états possibles du vide quantique, dois-je en conclure que ce que l’on nomme le big bang est le créateur de ce vide quantique dont serait ensuite apparu la matière et donc l’espace-temps ?
        Ou bien notre univers est-il apparu par le big bang au sein du vide quantique qui emplirait l’infini ?
        Je cherche une solution logique possible purement imaginative pour écarter cette fichue origine première qui présuppose le ex nihilo qui n’a aucun sens. Merci d’avance de me signaler la formule, sans preuve hélas, ou une autre mais qui pourrait satisfaire ma curiosité et me conforter dans ma conviction que l’idée d’un Dieu créateur telle que formulée est parfaitement farfelue. Sauf comme moyen de parfaire la société, mais il y a du boulo !!

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        • La preuve de la non existence de dieu ne peut pas exister étant donné qu’on ne peut pas prouver la non existence de quoique ce soit qui n’ait jamais été observé. Le Big Bang a été une image provisoire de l’histoire de l’univers. Le fait que l’expansion s’accélère signifie déjà que l’expansion n’est nullement un effet résiduel d’un bang originel. L’expansion est le pendant dialectique de la création de matière. Ce qui démontre que nous n’avons pas besoin de dieu pour comprendre le monde, c’est que la nature crée sans créateur, crée sans cesse des formes d’organisation de la matière.

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          • Merci pour votre réponse. Je vais réfléchir à celle-ci et vous recontacterai sans doute plus tard. Le sujet n’est pas clos.

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            • S’il n’est pas vide, c’est à dire s’il n’est pas "absolu", le vide dit quantique doit avoir plusieurs propriétés inexplicables sans une structure. Il y en a plusieurs, mais au moins deux qui sont fondamentales : Pourquoi a-t - il une température, celle définie comme étant le zéro absolu, qui vaut moins 273,18 degrés Celsius ? Et pourquoi, après le Big bang, les photons de lumière ont-ils une vitesse constante de 300.000 km/s, et ceci dans toutes les directions ?

              Répondre à ces questions permet de définir cette structure. Evidemment il faut l’imaginer. Elle ne peut être que spéculative et ne satisfera jamais les principes de Karl Popper, puisqu’elle est invisible. Néanmoins nous en avons la preuve éclatante en observant le spectre d’ondes électromagnétique et en l’extrapolant, aussi bien du côté des ondes les plus énergétiques au delà des ondes gamma, que du côté des ondes de basse fréquence, en deca des ondes radio et radar :

              A ces extrémités nous aboutissons en effet aux valeurs de Planck : Du côté des fréquences élevées ::Fréquence 10 puissance 43 hertz, longueur d’onde 10 puissance moins 33 cm, énergie 10 puissance 28 ev.
              Du côté des basses fréquences pour une énergie de 10 puissance moins 14, 5 ev, une fréquence de 1 hertz et une longueur d’onde de 300.000 km. Il s’agit ici de valeurs arrondies, mais elles prouvent sans aucun calcul l’excellence des calculs de Planck et permettent de les interpréter en définissant le vide ou champ quantique. (10 puissance moins 14,5 ev est la valeur de la constante de Planck établie en ev.)

              Il faut faire un nouvel effort d’imagination car ce champ met à mal beaucoup de notions qui nous semblaient acquises de façon définitive. Il suffit de considérer que le champ quantique est fait de quanta stationnaires et vibrants en ce représentant ces quanta comme des sphères successivement dilatables et rétractables, tangentes au moment du maximum des dilatations ;
              Ces sphères forment alors un maillage tri dimensionnel dans un espace absolu et vide. Elles remplissent cet espace absolu après y avoir été rajoutées, de façon qui peut paraître suspecte, mais qui s’explique si l’on considère que le vide absolu possède une puissance attractive phénoménale, et que si l’Univers existe il a fallu qu’il contienne une substance de départ, et que celle-ci, attirée de façon égale de toutes les directions, ne peut être que sphérique et infiniment petite. :
              Avec une structure adaptée permettant un coefficient de dilatation de mille, justifiable pour d’autres raisons citées par ailleurs, elles permettent la propagation des photons en les absorbant et en les impulsant lorsqu’ils en sont éjectés. 2x10 puisssance 43 multiplié par 1,5x10 puissance moins 33 donne la vitesse de la lumière.
              Les heurts au moment des dilatations maximum, en l’absence de toute particule, créent la température du zéro degré absolu. Ce sont des heurts d’énergie et non pas des heurts de particules, mais nous savons depuis les principes définis par Einstein, que particules et énergies sont équivalente et des heurts de particules, au niveau quantique peuvent être remplacés par des heurts d’énergie quantique. Et ces heurts procurent alors une température constante.

              Ce maillage de quanta offre bien d’autres propriétés dont les conséquences sont ce qui explique les mystères actuels de l’Univers : Le Big bang, la formation des particules, la gravitation quantique, les forces diverses, l’expansion de l’Univers et même sa forme.
              Il n’est malheureusement pas possible de tout exposer en quelques lignes. Je ne suis pas là non plus pour faire de la promotion, mais j’ai décrit tout cela dans un livre qui vient d’être publié par "les presses du midi", et que l’on trouve sur les réseaux sociaux, Fnac ou Amazon, ainsi qu’à la librairie numérique de Monaco, où il est possible de suivre une courte vidéo de présentation en tapant d’abord YouTube.
              Aux lecteurs qui m’adresseront leurs coordonnées email, je pourrai envoyer un pdf du script.. Ce qui montre bien que je ne suis pas un commerçant...

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              • Merci de ce message ! Nous ne plus nous ne sommes pas commerçants ! Comprendre l’univers est certes plus enrichissant que le fric !

                Ceci dit, il faut d’abord trouver une explication que personne ne possède malheureusement : en quoi réside la charge électrique ?

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                • La charge électrique est une propriété qui nécessite pour la comprendre de savoir d’abord ce qu’est la gravitation quantique.
                  La gravitation quantique est une propriété de la matière due au caractère ondulatoire des particules qui la constituent. Par ondulatoire, il faut se représenter que la matière est faite de vibrations quantiques, c’est à dire dont les caractéristiques sont celles des quanta, se propageant à l’intérieur des quanta vibrants qui constituent le vide quantique. Cette matière qui comporte les protons et les neutrons, comporte des électrons. En fonction du spin des électrons et de leur disposition au sein des atomes, c’est à dire autour des noyaux, leurs vibrations auront des effets attractives ou repoussantes sur les vibrations émises par les électrons d’autres atomes. La charge électrique, c’est le spin des électrons, donc une caractéristique toujours existante. Mais son effet sur les atomes est variable en fonction des atomes qui l’exercent et sur lesquels elle s’exercent. Il y a une autre question super intéressante : Quelle est la substance des électrons, ou des quarks, ou de toutes autres choses qui parsèment l’Univers ? C’est une question que personne, physicien ou autre, ne pose jamais. La réponse est que tout dans l’Univers est constitué de la même substance, celle des quanta du vide quantique qui régnait avant le Big bang, et qui sont devenus de la matière après que celui-ci ait agit comme un auto catalyseur...
                  Lisez moi, c’est le conseil que je peux vous donner. "La naissance de l’Univers, et si c’était aussi simple ? " Les presses du midi,
                  ou demandez moi par mail un pdf de cet ouvrage.

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                  • Pour la présentation du livre cliquer ici

                    Pour télécharger cliquer là

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                    • Merci de votre aide qui est de poster mon pgf.
                      Mais, monsieur le professeur, puisque vous m’avez noté, à mon tour de vous poser cinq questions :
                      1 / De quoi est faite la substance des électrons, ou des quarks, ou des vecteurs de forcez, ou des particules qui parsèment l’Univers ?
                      2 / Pouvez vous décrire le vide quantique, ce fourmillement énergétique prôné par Michel Cassé ?
                      3 / Pouvez vous donner les raisons du Big bang, et voire, le décrire ?
                      4 / Pouvez vous expliquer la gravitation quantique et l’expansion de l’Univers, c’est à dire pourquoi l’énergie dite noire, l’emporte sur la matière dite noire ?
                      5 / Quelle est la valeur de la constante cosmologique d’Einstein, et pouvez vous donner une idée de la vitesse de l’Univers et sa forme ?
                      Quand vous aurez répondu, je pourrai vous poser d’autres questions, sur l’apparition des particules, les raisons de leur énergie et leur propagation dans l’Univers.
                      J’attends donc vos réponses, sachant qu’elles seront notées sur 1 point ce qui fera 5 points pour l’ensemble.

                      Amicalement Gérard Blanvillain

                      Répondre à ce message

                      • Ne vous inquiétez pas : je ne vous ai pas noté ! Je suis comme vous : j’ai bien plus de questions que de réponses. Cependant, j’essaie d’avancer des hypothèses.

                        Sur votre question 1 : lire ici

                        Sur votre question 2 : lire ici

                        Sur votre question 3 : lire ici

                        Sur votre question 4 : lire ici

                        Sur votre question 5 : lire ici

                        Bien entendu, je n’ai pas réponse à tout, comme vous !

                        Je suis seulement en train de réfléchir à tout cela et je trouve cela déjà bien extraordinaire !!!

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                        • Merci d’avoir répondu.
                          Ne parlons plus de notes ; mais il y en avait une à mon sujet dans la présentation de ma théorie.
                          Pour revenir aux choses sérieuses :
                          Je suis extrêmement gêné car il se trouve que j’apporte des réponses aux questions que j’ai posé, et je suis tour à tour mari ou heureux de l’avoir fait, car je n’ai jusqu’à présent pas obtenu de réponses argumentées des gens à qui je les ai exposées.
                          Et selon moi, elles pourraient être la clé recherchée.
                          Aussi je vais exprimer ici ce qui me parait fondamental, mais ce pour quoi j’aimerais avoir des avis : Le vide ou les vides.
                          Cela va être un peu long, ce qui me gêne aussi.

                          Le plus basique des vides est celui où il n’y aurait rien. Rien veut dire, un vide "absolu", ni quantique, ni autre comme dans l’Univers.
                          Un vide qui pourrait être un néant, mais qui n’en est pas un.
                          Un vide dont la caractéristique est d’être par lui même,
                          Mais un vide qui serait le summum de la puissance énergétique. Pourquoi ?
                          En fonction du deuxième principe de la dynamique qui aboutit au principe de Carnot qui stipule que l’efficacité d’un système est fonction de l’écart de température entre la source chaude et la source froide.
                          Dans un vide absolu, ne contenant absolument rien, la température serait inexistante, ou plus exactement, égale à moins l’infini.... Très inférieure au zéro Kelvin, considéré être dans l’Univers, le zéro absolu.

                          A partir de là, je vais poser une autre question ;
                          Que deviendrait une substance quelconque dans ce vide ?

                          Cette substance, étant quelque chose d’existant, aurait, elle, une température, même nulle, du niveau du zéro Kelvin.
                          Elle serait attirée dans toutes les directions par le vide l’entourant et exerçant sur elle la même puissance attractive dans toutes les directions.
                          Elle deviendrait sphérique.
                          En se développant sans retenue, étant réelle et non pas une simple vue de l’esprit, elle éclaterait très vite.
                          ... A moins que...
                          A moins qu’elle ne puisse se rétracter avant d’éclater.

                          Alors, supposons qu’elle ne soit pas seule, mais entourée de substances identiques situées à des distances identiques, et se développant comme elle, ce qui serait normale, puisque toutes ces substances seraient soumises à la même force émanant de ce vide absolu.
                          Ces substances formeraient un maillage du vide absolu. ( Qui du coup ne serait plus un vide absolu, mais un vide plein de substances identiques, se développant de façon sphérique ).
                          Lorsqu’elles se heurteraient, nous pourrions imaginer qu’elles pourraient former une sorte de magma remplissant tout l’espace.
                          Mais ce serait idiot puisque ces substances étant faites de quelque chose, ont un volume "fini" et ne peuvent donc pas occuper un espace infini.

                          Alors, que va t-il se passer ?
                          Elles vont se rétracter en direction de leur centre, qui était l’endroit à partir duquel elles se sont dilatées sphériquement.
                          Fin de l’histoire ?
                          Non, car une fois rétractées, elles vont se dilater à nouveau sous l’action du vide qui les entoure.
                          Et à nouveau, ce manège va recommencer, éternellement.
                          Le vide absolu, plein de ces substances identiques, va vibrer en permanence.

                          Et si ces substances étaient des quanta ?
                          Nous aurions un vide quantique, fait de quanta stationnaires et vibrants... Qui lorsqu’ils se heurteraient, se rétracteraient, et lorsqu’ils seraient concentrés, se dilateraient.
                          Supposons que leur rayon de dilatation soit celui qui plus tard, c’est à dire, maintenant, sera appelé la longueur de Planck.
                          Supposons que leur fréquence de vibration soit celle qui plus tard, maintenant, soit celle qui sera appelée le temps de Planck.

                          Ces longueurs et fréquences mises en exergue par Planck, auraient existé de toute éternité, et existeront encore toujours, formant ce maillage de quanta vibrants.
                          Ces quanta vibrants dans le vide absolu, transformeraient alors ce vide absolu en vide dit quantique.

                          Se heurtant en l’absence de particules, ces quanta produiraient une température. Cette température serait la température minimum qui pourrait exister dans l’Univers.
                          Mais si nous n’arrivons pas à l’atteindre, même dans l’espace extra galactique, c’est que celui ci contient quelque chose de plus.
                          Ce quelque chose je vous en parlerai la prochaine fois que nous communiquerons.

                          Autre détail qui a son importance :
                          Imaginons, qu’après le Big bang, ce maillage pusse contenir des photons.
                          Si ces photons peuvent le traverser, les quanta vibrants pourront les impulser par leurs vibrations.
                          Et les photons auront la vitesse de la lumière.

                          Cette vitesse ne sera pas due à l’existence des photons, mais sera due à une caractéristique du vide quantique.

                          Bon, j’arrête là pour le moment en espérant ne pas vous avoir lassé.

                          Qu’en pensez vous ? Je rajoute que ce schéma de quanta vibrants constituant un maillage de l’espace me permet d’expliquer les phénomènes qui caractérisent l’Univers et sa naissance.

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                          • Ne vous inquiétez pas de nous lasser, nous avons écrit des milliers de pages sans nous lasser et ce n’est pas pour en rester à notre propre point de vue.

                            Par contre, je ne vais pas vous répondre aujourd’hui du fait d’un trop plein de choses à faire et je suis contraint d’attendre un tout petit peu pour vous lire attentivement, y réfléchir puis vous répondre. Cela ne durera pas éternellement, soyez en sûr !

                            Répondre à ce message

                          • Je crains que nous n’ayons tous un point de vue trop matière (nous regardons le monde de notre fenêtre étroite) pour concevoir le vide. Les lois de la thermodynamique nécessitent une flèche du temps alors que celle-ci disparaît dans le vide quantique.

                            Une question à propos du passage du vide à la matière, avez-vous lu sur cette découverte : lire ici

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                            • Vous faîte une remarque sur la flèche du temps, en postulant qu’elle disparaît dans le vide quantique.
                              Selon moi, vous faîtes erreur, car vouus ne savez pas ce qu’est le vide quantique. Dans ce vide, le temps a une définition physique, qui peut s’exprimer par une définition mathématique qui va en découler :
                              La définition physique d’abord : L’unité de temps peut être définie comme la durée entre deux dilatations de quanta.
                              C’est donc une durée de 10 puissance -43 secondes.
                              Et le temps c’est l’accumulation de ces vibrations. Le temps passé, c’est l’accumulation des vibrations déjà produites, le temps futur c’est l’accumulation des vibrations qui vont se produire, et le temps présent, c’est la vibration actuelle au moment dont on en discute.
                              Vous voyez que le présent ne dure pas longtemps, une durée de vibration, mais que le futur, qui est devant nous, en a encore pour une éternité.
                              C’est la flèche du temps, toujours orientée dans la direction du futur.

                              Mathématiquement, le temps est une suite de raison 10 puissance moins quarante trois secondes.
                              La seconde est une unité définie sur Terre à partir de la rotation de la Terre autour du soleil. Ce n’est donc pas une unité universelle, bien qu’elle nous satisfasse.
                              Mais la vibration est une unité universelle, car les quanta qui sont le fondement de l’espace, ou vide quantique, vibrent partout dans l’infini, au même rythme.

                              L’espace-temps devient alors une notion compréhensible, puisque l’espace est fait de ces vibrations quantiques qui rythment le Temps.
                              Mais l’espace n’est pas fait que de ces vibrations quantiques.
                              Il est plein de tous les restes de l’annihilation des particules, qui en fait est une annihilation de quanta, qui s’est produite lors du Big bang et en créant les forces de gravitation quantique, expliquent la formation des particules à partir des quanta...
                              Cette annihilation est la source des gravitons, ces fluctuations mises en évidence sans être nommées par Michel Cassé.
                              Je rappelle que seule une particule sur un milliard a survécu, ce qui donne beaucoup de possibilités à ces gravitons pour s’accumuler autour des particules et les lier entre elles dans l’espace défini par l’Univers.

                              Posez moi la question, cela fera une coupure dans mon baratin.

                              .

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                              • Vous auriez raison si ces vibrations concernaient des quanta seulement, mais ils concernent des couples quanta antiquanta !! et le temps pour ces couples va dans les deux sens !!!

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                                • Les couples quanta /anti quanta sont des couples matière /anti matière. Et l’anti matière est toujours une interrogation dans l’Univers. Ou se trouve t-elle ?
                                  Que sont ces couples quanta / anti quanta ?
                                  Pour les comprendre, il faut à nouveau savoir ce qu’est le vide quantique.
                                  Il est fait de quanta vibrants et stationnaires, parcouru par des photons lorsque les températures sont suffisamment élevées..

                                  Ces couples quanta /anti quanta, sont des couples photons / anti photons ; Vous ne les verrez dans aucune expérience se produisant dans le vide le plus poussé qui soit réalisable, mais au contraire au cours d’expériences à haute énergie, donc à haute température, où la densité de photons génère des ondes à haute fréquence.
                                  C’est dans ces densités que se produisent ces apparitions /annihilations.
                                  Et que sont elles ?
                                  Réfléchissez avant de répondre que ce sont des emprunts d’énergies rendues immédiatement à l’espace, car vous ne saurez pas quelle est la signification de ces propos.

                                  En fait ce sont des convergences de quanta propagés à la vitesse de la lumière, ( c’est à dire des photons), vers un même quantum stationnaire, base de l’espace quantique.
                                  Ces quanta absorbés par le même quantum d’espace ne peuvent le traverser en même temps. Mais leur décalage, infiniment faible, permet à l’un de ressortir en premier en étant impulsé par les parois du quantum stationnaire, alors que le second est annihilé avant d’être expulsé comme de vulgaires gravitons.

                                  D’où le bilan : Convergence de deux quanta identiques vers le même quantum. (Ce que l’on appelle un couple quanta / anti quanta). Puis annihilation d’un des quanta, et survie du deuxième, le quantum qui va être appelé photon.
                                  Ce n’est donc pas un emprunt d’énergie aboutissant à une destruction, c ’est une annihilation d’énergie au sein d’une énergie stationnaire source du vide quantique, accompagnée d’une résurgence de photon..
                                  Et il peut y en avoir beaucoup dans un espace qui paraît vide, mais qui est tout sauf vide.

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                                  • Réponse 01 :
                                    Il est difficile de communiquer sans référencer nos réponses qui se croisent, ce qui fait que l’on ne sait plus très bien à quoi l’on répond.
                                    aussi je numérote cette réponse 01, bien que ce soit la quatrième ou cinquième note que j’écris.
                                    La précédente était relative à l’apparition/ destruction de couples quanta/anti quanta.
                                    Vous n’y avez pas répondu, aussi j’en profite pour clarifier mes propos, bien que ce phénomène ne fasse pas partie de mes préoccupations essentielles. :
                                    Pour ma théorie qui fait du vide quantique un vide constitué de quanta stationnaires et vibrants, ces quanta vibrants doivent avoir une structure et non pas seulement une substance.
                                    C’est une structure poreuse, ce qui leur permet d’être traversés par des photons qui en ressortent au moment où les quanta sont en fin de rétraction et ensuite d’être impulsés par les dilatations de parois.
                                    Les photons pénètrent lorsque les quanta sont dilatés et ressortent en fin de rétraction, ce qui leur permet d’avoir la vitesse de la lumière.
                                    On s’aperçoit à cette occasion que la forme des photons est en permanence fluctuante, suivant qu’ils sont en cours de rétraction au sein des quanta, puis en cours de dilatation dans l’inter quanta, c’est à dire à l’extérieur des quanta qui les impulsent avant de les absorber à nouveau.
                                    D’autre part la fréquence de vibration est stupéfiante, puisque 10 puissance 43 c’est plus que le nombre de grains de sable que ne compte la Terre, et plus que le nombre de gouttes d’eau contenus dans les océans...
                                    Faites le calcul et vous vous en rendrez compte par vous même, ce qui devrait vous convaincre.
                                    Et pour le parfaire, vous pouvez calculer que si toutes ces gouttes d’eau étaient mises bout à bout, elles n’atteindraient pas la lune.
                                    Or la lumière ne met qu’un peu plus d’une seconde pour effectuer le trajet Terre/lune.
                                    Tout ceci pour dire que les quanta sont des objets extraordinaires, infiniment petits et d’une vitesse de vibration incroyablement grande, et que ce sont eux qui nous enveloppent, tout en propageant la matière, les ondes, et nous avec...

                                    Je pourrais vous en dire infiniment plus sur l’Univers, mais je vous laisse méditer sur ce que j’ai déjà dit dans mes précédentes communications afin de ne pas vous embrouiller..
                                    A toutes fins utiles, ma théorie permet de comprendre le Big bang, la façon dont il s’est produit et pourquoi, ainsi que ce qui en a découlé, principalement les forces et les particules et l’explication de leurs masses.
                                    Ensuite, la vitesse d’expansion et son accélération, la valeur de la constante cosmologique, la forme de l’Univers, la matière noire et l’énergie noire. Ainsi que d’autres phénomènes dont la physique n’a pas encore conscience.

                                    Et ne croyez pas que je dise cela pour m’en vanter, ce qui me désolerait.
                                    Mais par le plus grand des hasards et parce que j’étais persuadé que nous en savions assez suite aux découvertes du passé ou en cours, il fallait s’obstiner à trouver une autre voie... Ce qui m’a pris une quinzaine d’années.. Ce qui prouve que je suis plutôt lent d’esprit.
                                    Et je n’ai toujours pas de commentaires de la part des chercheurs. Donc, même si je crois au bien fondé de ma théorie, que vaut tout ce que je dis ? Je garde confiance uniquement parce qu’elle permet d’expliquer ce qui est considéré comme inexpliqué ou inexplicable aujourd’hui. En espérant ne pas me tromper, car même si c’est simple, c’est long à expliquer.

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                                  • Vous dites que l’antimatière est toujours une interrogation parce que vous raisonnez toujours sur la matière durable et non sur l’éphémère...

                                    Mais la matière durable n’est qu’un effet de la matière éphémère.

                                    Aucune particule durable n’existerait sans son nuage virtuel fait d’autant de particules que d’antiparticules virtuelles.

                                    Pas moyen de comprendre des phénomènes aussi essentiels que l’écrantage des charges électriques, que la palpitation de la particule et les fentes de Young sans utiliser ce nuage de polarisation.

                                    Or l’antimatière voit le temps s’écouler en sens inverse...

                                    Répondre à ce message

                                    • message 02.Je vais vous parler des particules éphémères, car elles découlent du Big bang...
                                      Le Big bang a généré l’annihilation de la matière.
                                      Une particule seulement sur un milliard a survécu... Ce n’est pas moi qui l’ait découvert, mais je suis arrivé à la même conclusion.

                                      Ce qui a été annihilé a été oublié par la physique ;
                                      Or le principe de Lavoisier n’est pas tenu de s’appliquer qu’aux phénomènes Terrestres, mais peut s’appliquer aux phénomènes de l’Univers : "Rien ne se crée, rien ne se perd, tout se transforme".

                                      Les particules ou ce qui les formait, ne s’est pas perdu.

                                      Elles constituent le fourmillement d’énergies qui est remarqué dans l’Univers, en particulier autour des particules.
                                      Je vous dit rapidement pourquoi : Parce que ce fourmillement, un fourmillement fait de gravitons, est arrêté par les parois de quanta propagés par les quanta stationnaires en raison de la déformation de ces derniers durant leur progression.

                                      Chaque particule est environnée de ce fourmillement qui exerce une pression sur elle.
                                      Les physiciens en ont déduit l’existence d’une masse grave proportionnelle à la masse inerte, sans pouvoir réellement la préciser ou la localiser.

                                      Cette masse grave, je vous le signale, s’exerce principalement dans l’inter quanta. C’est elle qui permet de décrire la gravitation quantique qui est toujours inexpliquée ou expliquée par l’existence de principes qui restent mystérieux.

                                      Revenons aux particules éphémères.
                                      Chaque particule réelle est enveloppée de ce grouillement de gravitons qui constituent sa masse grave.
                                      Lors de la convergence de deux ou plusieurs photons vers le même quantum stationnaire du vide quantique, un seul peut pénétrer qans ce quantum. (Désolé, il faudrait que je puisse ici vous dessiner un quantum).
                                      Les autres s’annihilent entre eux ou à l’entrée du quantum vibrant.
                                      S’annihilant, ils créent une masse grave virtuelle, égale à celle d’une particule réelle, avant de se dissiper dans l’espace.
                                      C’est cette masse grave virtuelle qui est prise pour une particule qui s’annihile lors de la formation des couples particule/ antiparticule.
                                      Et dans l’espace plein de photons lorsque leur densité est suffisamment grande, ce phénomène peut se produire souvent.

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                                  • L’antimatière, où se trouve-t-elle, dites vous...
                                    Eh bien, les particules d’antimatière sont déjà dans les photons et plus généralement les bosons, qui sont tous des couples de matière/antimatière virtuels et sont bien plus nombreux que les particules de matière et même quasi innombrables !!!! Or, sans les bosons, rappelons qu’il n’y a pas d’interaction matière-matière !!!

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                                    • Référence 03.

                                      Là, je ne vous suis pas.
                                      Je ne vois pas ce qui vous fait dire que l’antimatière se trouve dans les photons et plus généralement les bosons.
                                      Pouvez vous décrire un photon ?

                                      Le nombre d’atomes de l’Univers est dénombrable à partir du nombre moyen d’étoiles dans une galaxie, et du nombre moyen de galaxies.
                                      Les estimations actuelles font état de 10 puissance 23 étoiles et de 10 puissance 84 atomes.
                                      On peut en déduire que le nombre d’atomes avoisine les 10 puissance 84.
                                      Donc que le nombre équivalent d’atomes à la sortie du Big bang aurait été de 10 puissance 93 ; puisque seule une particule sur un milliard n’a pas été annihilée. C’est cette différence entre 10 puissance 93 et 10 puissance 84 qui donne le nombre de gravitons. Les photons eux, sont liés au nombre d’électrons et donc de quanta qui les constituent.

                                      Mais les photons sont tour à tour émis et absorbés par les électrons. Ils n’influent donc pas sur le nombre d’atomes et leur masse totale dans l’Univers.

                                      Pourquoi comprendraient ils des particules d’antimatière ?

                                      Même question pour les bosons qui sont comme les photons des vecteurs de liaison gravitationnelle ; ce que l’on appelle des vecteurs médiatrices de force, entre les éléments d’atomes. ( Les photons étant les particules médiatrices de forces entre les noyaux et les électrons).

                                      A part cette question sur l’antimatière, qui n’est pas ma spécialité, quelles sont vos autres remarques sur ma théorie ?

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                        • J’ai répondu, mais ma réponse n’apparait pas encore.
                          Je suppose qu’elle apparaitra un peu plus tard.

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                • La charge électrique ne se comprend qu’après la connaissance du vide quantique. Ce dernier est fait de vibrations propagées par des quanta stationnaires et vibrants constituant un maillage de l’espace dit à tort, vide.
                  La charge électrique est due au spin des électrons, c’est à dire que tout atome possède une charge électrique.
                  Mais ses effets dépendent de l’organisation au sein de l’atome des électrons émetteurs, et au sein des atomes récepteurs de l’organisation interne de leurs électrons. Ainsi, en fonction de ces organisations, ils peuvent s’attirer, se repousser, ou rester sans effet, c’est à dire, neutres.
                  Pour en savoir plus, lisez "la naissance de l’Univers, et si c’était aussi simple" ou demandez en moi le pdf en m’envoyant un mail à gblanvil1@gmail.com

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              • Il me semble que la température est liée à une agitation moléculaire. et que la température zéro est simplement le stagnation de cette agitation !!!

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                • En fait, il n’y a jamais totale stagnation de l’agitation, c’est seulement un minimum qui est lui-même dynamique.

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                • Il y a une autre solution au problème de la température zéro.
                  Si vous avez une agitation moléculaire, vous obtenez une température supérieure au zéro degré.
                  Cette température n’est même pas obtenue dans les collisionneurs de particules ou un vide le plus parfait possible est réalisé...

                  Même s’il n’y a plus de particules, il reste quelque chose, les gravitons... Pour obtenir le zéro, il faudrait se débarrasser de ces derniers, ce qui est je pense quasi impossible car ils sont beaucoup plus fins que les quanta du vide quantique.

                  Donc dans le vide qui a été modifié par le Big bang, c’est à dire celui dans lequel se propage l’Univers, il reste toujours quelque chose, qui se manifeste par une température. On évoque "le gel" des particules, où leur stagnation pour l’obtenir.

                  Ce gel s’obtient en réalisant le vide le plus parfait, mais comme je viens de le dire, ce n’est pas même un vide quantique et il restera toujours une température.
                  Actuellement, la température la plus faible est de l’ordre du millionième du degré absolu, pour autant qu’une mesure à ce niveau, soit vraiment représentative de la réalité.

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              • On vous comprend très bien, ici il n’y a aucun commerce et pas de pub. Nous avons fait la publicité de vos idées parce qu’elles sont intéressantes comme nous faisons dans le site la publicité de nombre d’idées philosophiques, scientifiques ou politiques, idées qui ne nous appartiennent nullement mais auxquelles nos efforts sont dédiés.

                En ce qui concerne le vide, il convient de rappeler qu’il n’y a pas un seul vide mais plusieurs, et on connait plusieurs niveaux d’organisation du vide et même un sous-vide appelé le virtuel de virtuel, ce qui signifie qu’on ne connaît pas le niveau ultime d’organisation, s’il existe !!!!

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        • Pour expliquer et justifier le Big bang, il faut en effet admettre qu’il y avait autre chose qu’un vide absolu pour lui donner naissance.
          Ce vide, c’est le vide quantique.
          Un vide qui peut se comprendre à partir des quanta découverts par Planck, mais uniquement partiellement interprétés par Einstein. Einstein a démontré que la lumière se propageait dans le vide. Mais si la lumière est faite d’entités réelles, les quanta appelés plus tard les photons, il faut une structure autre que le vide pour les propager à vitesse constante dans toutes les directions et avec une vitesse finie.
          Dans un tel vide, qui serait un vide absolu, rien ne pourrait empêcher les photons d’avoir non pas une vitesse constante, mais une vitesse infinie, et la température d’être non pas limitée au zéro absolu, mais d’avoir une valeur quelconque ; voire également infiniment négative.
          A partir de ces deux remarques, vitesse constante de la lumière, température limitée à zéro degré de la température, et d’une observation dans l’Univers, il est possible de schématiser le vide quantique très simplement.
          L’observation dans l’Univers c’est que sa température est en décroissante constante depuis le Big bang, au fur et à mesure de son expansion, et que cette température tend vers le zéro absolu, c’est à dire vers une limite.
          Cette limite pratiquement atteinte dans l’espace extra galactique, montre que l’espace qui environne l’Univers est non pas vide, mais d’une température du zéro absolu, qui n’est possible qu’en raison d’une structure de l’espace, celle du vide quantique.
          D’où la représentation possible de ce vide : Un maillage de quanta stationnaires et vibrants, se dilatant puis se rétractant au moment où ils se heurtent, puis complètement rétractés, se dilatant à nouveau etc.
          C’est un mouvement perpétuel existant avant le Big bang, et toujours maintenant, et qui existera jusqu’à la fin des temps.
          L’existence d’un défaut dans ces vibrations monotones expliquera le Big bang réalisé en deux temps : D’abord une implosion, ou accumulation de quanta, le temps d’une rétraction, puis son explosion lors de la dilatation. Le tout aura duré le temps de Planck, dix puissance moins quarante trois secondes, et aura permis d’accumuler l’énergie correspondant à la masse de l’Univers. Un calcul simple montre que cette énergie est de dix puissance 96 électronvolts, qui correspond à la constante cosmologique des calculs d’Einstein.
          Je vous signale que les caractéristiques découvertes par Planck pour justifier de la température des corps noirs, se trouvent sans "aucun calcul" par simple extrapolation du spectre d’ondes électromagnétiques vers ses deux extrémités.
          C’est la meilleure évidence de la vérité des calculs de Planck et de l’incomplétude de la théorie de la Relativité.
          Ces quanta stationnaires permettent la propagation des photons, permettent de comprendre le Big bang, la naissance des forces et des masses.
          Si vous m’en envoyez lz demande, je vous enverrai par mail le pdf de l’ouvrage que j’ai écrit "La naissance de l’Univers, et si c’était aussi simple", édité par les presses du midi. Si vous préférez la version papier, l’ouvrage est disponible sur les réseaux sociaux et à la librairie numérique de Monaco. Mon adresse : gblanvil1@gmail.com

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    • Oui, vous avez raison. L’Univers a une limite finie, et il est en expansion. Sans limite, le fait d’être en expansion n’aurait pas de sens.
      Mais nous pouvons aller plus loin, car l’infini est très grand...
      Tout comme l’éternité peut durer très longtemps...

      Cela ouvre la porte à la coexistence possible de milliards d’univers, aussi bien dans l’espace que dans le temps.
      C’est ce que l’on appelle des multivers, qui peuvent aussi déboucher sur des univers parallèles.
      Or, nés dans le même vide, le vide quantique, ces univers sont de même nature.
      Ils ne sont pas cachés parmi nous comme les auteurs de science fiction aimeraient en propager l’image.
      Ce sont des transformés d’un même vide, le vide quantique et le résultat est toujours le même.

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  • Epicure :

    « Le vide est le principe du mouvement. »

    Jean Philopon :

    « Ceux qui affirment l’existence du vide estiment qu’il est la cause du mouvement car s’il n’y a pas de vide, il ne peut non plus y avoir de mouvement. »

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  • Il semble que la physique soit fondamentalement celle du vide. C’est frappant qu’un grand nombre d’ouvrages de physique quantique n’ont même pas de chapitre sur « le vide » ni sur « le virtuel » !!! Ils n’ont même pas ces termes en mots-clefs…

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  • Simon Saunders, Introduction de « La philosophie du vide » (1991) :

    « Selon Aristote, « le vide » est « le vide » ; il est « espace de corps du corps ». Qu’est-ce que « l’espace » et le « corps » ? Nous avons à la fois deux des thèmes centraux de la métaphysique : le concept de vide parasite le concept d’espace et le concept de substance. Le plus important de tous, cela repose sur la distinction entre les deux… Les principes fondamentaux de l’atomiste étaient sûrement corrects : dans un certain sens, le monde est atomiste. Dans un certain sens, il est donc possible de distinguer la matière du vide. Ce qui semble indéniable, cependant, c’est que, dans l’état actuel de la physique théorique, cette notion d’existence comporte de nombreux niveaux. Certaines entités - particules - existent catégoriquement. D’autres - particules virtuelles, énergie, fluctuations - existent dans un sens, peut-être dans un sens relatif (différences d’énergie, etc.). D’autres - particules d’énergie négative, quanta de Rindler, fonctions d’onde - n’existent peut-être pas. De même, le concept d’espace comporte des niveaux : il y a le multiple ; il existe une topologie et une structure différentiable ; lorsque nous ajoutons une structure affine et une métrique, il existe une géométrie. Si le vide est le moindre qui existe, où dans notre catalogue de réalités l’objet le moins et le plus simple ? (…) L’espace vide, quel qu’il soit, contrôle maintenant la dynamique des corps matériels. Il joue un rôle dynamique dans l’organisation de la matière, car lorsque nous considérons l’électromagnétisme, il semble que la matière et les relations fonctionnelles entre particules de matière ne puissent pas faire le travail par elles-mêmes. Bien entendu, l’espace peut aussi être considéré comme un principe d’organisation appliqué à la matière. Le vide est à la causalité ce que l’espace est aux relations géométriques. (…) Qu’en est-il du concept de vide aujourd’hui ? Relativité et théorie quantique définissent respectivement ce qui doit être compté comme espace "vide" ... Le vide de la théorie quantique non relativiste du champ ne présente pas de fluctuations de point zéro, en ce sens qu’il n’y a pas de combinaisons linéaires du champ (ou son conjugué canonique) peut être considéré comme observable (sous peine de violer la supersélection massive) ; les relations d’incertitude entre les domaines peuvent être considérées comme purement mathématiques et dépourvues de signification physique… Dans la théorie relativiste, la situation est tellement difficile que, sympathisant avec l’approche radicale, Basil Hiley et David Finfelstein en particulier abandonnent le point de départ traditionnel de la variété espace-temps continue. Non seulement ces auteurs en sont-ils arrivés à la même conclusion quant à ce qui doit être abandonné dans la théorie conventionnelle, mais ils adoptent des stratégies similaires : il doit exister un objet antérieur à l’espace - le « pré-espace » dans le langage de Hiley, « causal ». réseaux »selon Finkelstein - et dans les deux cas, cet objet est une structure algébrique. De plus, les idées de Grassman ont une influence importante… En fait, Hiley et Finkelstein partent de positions diamétralement opposées ; Hiley s’intéresse à la théorie des variables cachées, Finkelstein à l’extension des principes quantiques aux catégories mathématiques les plus élémentaires. Cependant, dans cette entreprise, c’est Finkelstein qui maintient le principe de localité au niveau fondamental, car il est intégré au concept de « réseau causal »… Ce qui anime le programme Finkelstein est avant tout la demande d’une théorie localement « finie » . (…) Il semble que le vide ne soit pas nécessairement porteur de relations spatiales et temporelles. Doit-il être défini en termes d’espace-temps, même dans un espace-temps dépourvu de structure métrique ? Atiyah et Braam font du vide quelque chose de superficiellement plus simple, car indépendant de la métrique ; mais la structure physique de l’espace-temps est rendue plus complexe, car la topologie est également soumise à la loi quantique. Mais est-il nécessaire que le vide soit associé à la variété espace-temps ? Il y a la tentation d’une retraite logique, que le concept de « néant », « le vide », décrive ce qui est vide d’espace et de temps, avec tous les autres objets physiques. En effet, ce n’est que la possibilité offerte par un univers fermé ; Le « néant absolu » est ce qui n’est pas dans l’univers, c’est ce qui n’a aucune propriété physique. (…) Les sources des champs de forces sont peut-être des structures topologiques, mais à ce jour, aucune théorie de ce type ne peut prétendre à un succès empirique (écrit en 1991). Ian Aitchinson, au contraire, part de la théorie phénoménologique, qui est le modèle standard et de la distinction fondamentale entre force et matière. Dans l’article « Le vide et l’unification », nous voyons le vide dans toute sa splendeur. La cohérence et la variété des phénomènes et concepts actuellement exploités dans le modèle standard sont décevantes. Le vide qui s’en dégage est riche ; tour à tour un ferromagnétique, un diélectrique, un supraconducteur et une phase thermodynamique. Ce vide rappelle de plus en plus l’éther. En effet, Aitchinsons est heureux d’établir des parallèles entre l’éther du XIXe siècle et le grand vide unifié. (…) L’analyse de la fluctuation du point zéro due à Sciama dans l’article intitulé « L’importance physique du champ de vide » illustre également une méthodologie. Ces fluctuations fournissent une puissante heuristique et, même si bon nombre des phénomènes décrits par Sciama peuvent être interprétés autrement, ils sont rarement décrits de manière plus simple ou intuitive. De plus, les fluctuations du point zéro, contrairement aux valeurs d’attente de vide non nul des champs de Higgs et de Goldstone considérées par Aitchinson, semblent découler des principes de base de la théorie quantique. Mais comme le dit clairement Sciama, les implications cosmologiques sont d’autant plus pressantes ; si les fluctuations sont une réalité, il en va de même pour la densité d’énergie associée. Mais cette densité d’énergie est infinie. Il ne semble pas possible d’éliminer cette difficulté en faisant appel à la philosophie conventionnelle de renormalisation, où les infinis écartés sont considérés comme un symptôme de l’incomplétude de la théorie. J’ai souligné une difficulté de l’approche de Sciama, permettez-moi également de mentionner un succès important. L’existence d’une distribution de particules non nulle dans le vide de Minkowski, telle que décrite par un observateur en accélération dans un système de coordonnées « approprié », est un trait remarquable et dérangeant de la théorie quantique relativiste. Faut-il en conclure que le concept de particule dépend de l’observateur ? Qu’en est-il de l’énergie associée à une telle distribution de particules ? Le modèle idéalisé d’Unruh d’un détecteur de particules en accélération montre en outre que de telles particules (les soi-disant quanta de Rindler) devraient être détectables de manière expérimentale. (…) ”

    « La mer à énergie négative », Simon Saunders :

    « En mécanique quantique élémentaire, le vide est très simple. c’est l’analogue quantique du vide newtonien. Dans le vide, non seulement il n’y a pas de particules, mais il n’y a pas de théorie. Il n’y a pas d’espace de Hilbert, il n’y a pas d’évolution temporelle, on ne peut pas écrire les équations de Dowen pour ce vide. Le concept de vide (par opposition aux concepts d’espace et de temps) ne peut être décrit que de manière informelle. Nous avons la même situation en mécanique classique des particules. Mais dans la théorie quantique des champs (y compris dans la mécanique du continuum et la théorie classique des champs), le vide est modélisé dans les mathématiques.) L’idée de « vide » est relativisée au contenu observable de la théorie, qu’il s’agisse d’états de médium, d’excitations de un champ ou un nombre de particules. En électrodynamique quantique, malgré l’aspect champ, le vide n’est pas défini comme un champ de valeur zéro (il n’existe aucun état dans lequel tous les champs ont une valeur propre égale à zéro), encore moins comme une fonction d’onde de valeur zéro (qui n’est même pas une état), mais plutôt en termes d’absence de particules. Le vide canonique est l’état de vide. On pourrait penser que ce concept de vide est essentiellement unique et presque aussi simple que dans la théorie élémentaire. Chaque particule observable a la valeur zéro avec une probabilité un. Néanmoins, il existe des opérateurs auto-adjoints pour lesquels ce n’est pas le cas, par exemple certaines combinaisons des champs quantiques. Du point de vue de ces opérateurs, le vide n’est pas du tout anodin. Les propriétés du vide ainsi choisies peuvent toujours être interprétées en termes particulaires (presque entièrement dans la théorie des perturbations) et il existe un lien direct avec l’image du champ quantique en tant que collection d’oscillateurs harmoniques (énergie du point zéro) ; mais il me semble qu’un problème plus immédiat est de comprendre pourquoi de tels opérateurs apparaissent dans la mécanique des particules. En particulier, on veut comprendre comment, dans la théorie de Dirac, même des observables de particules bien définies doivent obligatoirement avoir des valeurs d’attente de vide non nulles (et en fait infinies). Il y a un problème plus général. Comme je l’ai indiqué, le vide de Dirac introduit dans son sillage les concepts d’antimatière et de processus de création et d’annihilation de paires. Celles-ci transforment la théorie quantique en un édifice d’une expressivité phénoménologique remarquable et d’une réelle complexité mathématique. "

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  • « L’importance physique de l’état de vide d’un champ quantique », DW Sciama :

    « Même dans son état fondamental, un système quantique possède des fluctuations et une énergie de point zéro associée, sinon le principe d’incertitude serait violé. En particulier, l’état de vide d’un champ quantique possède ces propriétés. Par exemple, les champs électriques et magnétiques du vide électromagnétique sont des quantités fluctuantes. Cela conduit à une sorte de réintroduction de l’éther, car certains systèmes physiques en interaction avec le vide peuvent détecter l’existence de ses fluctuations. Cependant, cet éther est invariant de Lorent, il n’y a donc pas de contradiction avec la relativité restreinte… Depuis lors, les effets du point zéro sont devenus monnaie courante en physique quantique, par exemple en spectroscopie, en réactions chimiques et en physique des solides. L’exemple le plus frappant est peut-être leur rôle dans le maintien de l’hélium à l’état liquide sous sa propre pression de vapeur au zéro absolu. Le mouvement du point zéro des atomes les maintient suffisamment éloignés les uns des autres en moyenne pour que les forces d’attraction qui les exercent soient trop faibles pour provoquer une solidification… Les conditions aux limites associées à un système physique limitent généralement la plage des modes normaux qui contribuent à l’état fondamental de l’environnement. le système et donc à l’énergie du point zéro. Un exemple trivial est un oscillateur harmonique, qui correspond à un seul mode normal de fréquence ν et donc à une énergie de point zéro 1 / 2hν. Dans des cas plus complexes, la gamme de modes normaux peut dépendre de la configuration du système. Cela conduirait à une dépendance de l’énergie de l’état fondamental sur les variables définissant la configuration et donc, selon le principe du travail virtuel, à la présence d’un ensemble d’efforts associé. Un exemple important d’une telle force est la liaison homopolaire entre deux atomes d’hydrogène lorsque leurs spins d’électrons sont antiparallels (Hellman 1927). Lorsque les protons sont proches les uns des autres, chaque électron peut occuper le volume autour de l’un ou l’autre des protons. L’augmentation de l’incertitude de la position de l’électron qui en résulte entraîne une diminution de son énergie de point zéro. Ainsi, il existe une énergie de liaison associée à cette configuration diatomique, et la force d’attraction résultante est responsable de la formation de la molécule d’hydrogène. En revanche, lorsque les spins des électrons sont parallèles, le principe d’exclusion de Pauli a pour effet de limiter le volume accessible à chaque électron. Dans ce cas, la force effective est répulsive. Plus pertinent pour le présent article est la force qui apparaît lorsque certains des modes normaux d’un champ à masse zéro reste, tels que le champ électromagnétique, sont exclus par les conditions aux limites des conducteurs garantissent que les modes normaux dont la longueur d’onde est supérieure à l’espacement des conducteurs sont exclu. Si maintenant les conducteurs sont légèrement écartés, de nouveaux modes normaux sont autorisés et l’énergie du point zéro est augmentée. Il faut travailler pour atteindre cette augmentation d’énergie, il faut donc qu’il y ait une force attractive entre les plaques. Cette force a été mesurée et le calcul du point zéro vérifié… L’effet Casimir montre que les différences finies entre les configurations d’énergie infinie ont une réalité physique. Un autre exemple de ce principe pour les effets de point zéro est le décalage de Lamb… Un électron, qu’il soit lié ou libre, est toujours soumis aux forces stochastiques produites par les fluctuations du point zéro du champ électromagnétique et exécute par conséquent un mouvement brownien. L’énergie cinétique associée à ce mouvement est infinie, en raison de l’énergie infinie dans les composantes haute fréquence des fluctuations du point zéro. Cet infini de l’énergie cinétique peut être éliminé en renormalisant la masse de l’électron (Weisskopf 1949). Comme dans le cas de l’effet Casimir, ce processus peut avoir une signification physique dans les cas où il s’agit de différents états du système pour lesquels la différence d’énergie totale brownienne renormalisée (potentiel cinétique plus) est finie. Un exemple de cette situation est le fameux décalage de Lamb entre les énergies des électrons s et p dans l’atome d’hydrogène ; Selon la théorie de Dirac, les niveaux d’énergie devraient être dégénérés. Welton (1948) a souligné qu’une grande partie de ce changement peut être attribuée aux effets du mouvement brownien induit de l’électron, qui modifie l’énergie potentielle de Coulomb moyenne. Ce changement d’énergie électronique est lui-même différent pour un électron s et p, et ainsi la dégénérescence de Dirac est scindée. Cet effet théorique a été bien vérifié par les observations. On peut également considérer le décalage de Lamb comme la modification de l’énergie du point zéro résultant de l’effet diélectrique de l’introduction d’une distribution diluée d’atomes d’hydrogène dans le vide. La fréquence de chaque mode est simplement modifiée par un facteur d’indice de réfraction (Feynman, 1961). ”

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  • « Théorie du vide », David Finkelstein :

    « Aujourd’hui, le vide est reconnu comme un milieu physique riche, soumis à des transitions de phase, sa symétrie brisée par des valeurs de vide non-disparaissantes pour plusieurs champs importants s’apparentant à l’aimantation permanente d’un ferromagnétique et supportant l’émission, la propagation et l’absorption de particules. . Une théorie générale du vide est donc une théorie de tout, une théorie universelle… Les théories du vide les plus exploitables aujourd’hui sont les théories quantiques des champs. Dans ces domaines, le vide sert de loi de la nature, comme indiqué ci-dessous. La structure du vide est le problème central de la physique aujourd’hui ; la fusion des théories de la gravité et du quatum est un sous-problème… La tête de pont suivante est une topologie dynamique, dans laquelle même la structure topologique locale n’est pas constante mais variable… L’abîme entre h et c est le principal problème de la physique aujourd’hui. Il ne sera peut-être plus nécessaire d’unifier la théorie quantique et la gravité si la gravité et l’inertie sont déjà des effets quantiques macroscopiques. Cette suggestion découle d’une liste croissante de parallèles entre les récits de relativité et de théorie quantique que j’ai utilisés pour les enseigner au cours des dernières décennies : - chacune de ces deux théories a sa propre nouvelle constante fondamentale (h et c) et un principe de correspondance retrouvé la physique ancienne dans le passage à une limite singulière (h-> 0, c-> ∞), chacune est fondamentalement épistémologique, en ce sens qu’elle impose une limitation universelle aux processus d’e / s qui nous lient avec nos systèmes expérimentaux (h la minutie de ces processus, c la vitesse du signal). Dans chaque limite singulière, des processus fondamentalement non commutatifs deviennent commutatifs (déterminations de p et x pour h-> 0, amplifie pour c-> ∞). La nouvelle non-commutativité est exprimée par un paradoxe de paires (les deux fentes, les deux jumeaux). Chaque constante relie le temps t à une autre variable physique fondamentale (énergie E pour h, espace x pour c), de sorte que la nouvelle théorie est conceptuellement plus unifiée que l’ancienne d’une manière imprévue (les horloges définissant ensuite les énergies et les distances, respectivement). Chaque théorie étend le principe de relativité à une classe de transformation plus large et à une classe d’expérimentateurs plus riche (théorie de la transformation quantique de Dirac, relativité restreinte d’Einstein). Chacune s’exprime complètement comme la théorie d’une relation de transfert pour des expériences I / O (la transition autorisée de la théorie quantique, la relation causale de la relativité restreinte). Les signaux utilisés de manière opérationnelle pour définir les points espace-temps et les relations causales de relativité sont en réalité des ensembles de quanta. Il n’est pas difficile d’étendre ce parallèle de h à c à la constante k de Boltzmann, avec la théorie quantique, la théorie espace-temps, et la thermodynamique apparaissant comme des descriptions statistiques de plus en plus courantes des mêmes processus. Ceci suggère que les vecteurs espace-temps et. Nous pouvons appeler les processus inverses respectifs (passage de la théorie macroscopique à la quantique) une quantification cohérente et incohérente, selon qu’ils partent d’expériences avec ou sans données de phase quantique. ”

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  • « Topologie du vide », Michael Atiyah :

    « La théorie quantique nous oblige à modifier profondément nos idées physiques et nous devons inévitablement commencer par réexaminer le vide classique. La théorie des champs quantiques tente de traiter les champs de forces classiques de manière mécanique quantique, et le "vide quantique" qui en résulte est une structure complexe et mystérieuse qui étend les mathématiques à l’extrême limite. Les champs quantiques fluctuent et se convertissent en particules de manière déroutante, indiquant notamment le fait que la séparation classique entre force et matière ne peut être maintenue. Un véritable vide quatum devrait donc être dépourvu de matière et de champs de force. Il ne devrait y avoir ni particules ni distorsion géométrique de l’espace-temps. Ce vide ultime peut paraître si vide de caractéristiques qu’il est mathématiquement trivial et que la conclusion est trompeuse. Ce vide quantique présente certes des caractéristiques géométriques intéressantes, mais celles-ci ne concernent pas la géométrie traditionnelle d’Euclid, Riemann, etc., impliquant la mesure, mais la branche moderne du sujet connue sous le nom de topologie, qui concerne les propriétés qualitatives de l’espace. Contrairement aux mesures, qui peuvent être effectuées à petite échelle locale, les caractéristiques topologiques ne sont visibles qu’à une échelle « globale ». Cette relation entre la topologie et le vide quantique n’a été reconnue que très récemment et ses implications complètes sont à présent explorées. Il est encore trop tôt pour prédire comment cela modifiera notre compréhension de l’univers, mais il est clair que nous avons atteint un niveau plus profond de dialogue entre mathématiques et physique… Une expérience fondamentale, suggérée pour la première fois par Bohm et Aharonov, consiste à envoyer un faisceau d’électrons autour d’un solénoïde porteur d’un flux magnétique (Aharonov, 1986). L’expérience montre que les électrons présentent des motifs d’interférence dépendant de la force du flux magnétique. Ainsi, les électrons sont physiquement affectés par le champ magnétique, même si le champ est entièrement situé à l’intérieur du solénoïde et que les électrons se déplacent dans la région extérieure. Cet effet Bohm-Aharonov montre donc que, même dans une région sans force, il y a des effets physiques. Ces effets sont quantiques, puisqu’il s’agit d’effets physiques. Ces effets sont quantiques, puisqu’ils correspondent à des déphasages dans la fonction d’onde de l’électron et qu’ils ont une origine topologique car la région sans force comporte un trou cylindrique. Cela montre clairement la relation fondamentale entre la théorie quantique et la topologie, en particulier en relation avec les notions de vide. La topologie peut être grossièrement définie comme l’étude des « trous » et des phénomènes connexes. La taille d’un trou et son emplacement exact sont sans importance dans la topologie… Au-delà du seul trou cylindrique ou tube de flux de l’expérience Bohm-Aharonov, nous pouvons envisager une configuration nouée complexe de tubes. L’étude et la classification de tels nœuds constituent un problème typique et difficile en topologie. Plus le nœud est complexe, plus la structure du vide externe est complexe… Ces développements suggèrent fortement que les aspects topologiques de l’espace à 3 dimensions, tels qu’ils se manifestent par des nœuds, devraient jouer un rôle fondamental en physique quantique. ”

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  • « Vide ou Holomovement », BJ Hiley (1991) :

    « Quantifier le champ gravitationnel pose de redoutables problèmes. Le lien profond entre gravité et espace-temps implique que, si l’on veut réussir la quantification, des changements radicaux dans notre compréhension de l’espace-temps seront nécessaires. Dans cet article, je vais explorer de nouvelles idées d’espace-temps qui peuvent être motivées par une approche purement algébrique de la mécanique quantique et qui remettent en question la notion de localité absolue. Afin de faire ressortir ces idées, nous présentons d’abord un bref aperçu des notions classiques et quantiques du vide, en particulier dans leur relation avec notre compréhension de la structure espace-temps. (…) L’histoire du vide a eu, à mon sens, une évolution plutôt curieuse. Au cours de l’histoire, les opinions sur sa nature semblent basculer d’un extrême à l’autre. Il a parfois été considéré comme “complet” ou substantif, alors que d’autres fois, il a été traité comme “vide” ou vide. Même dès les premiers jours, il y a eu peu d’accord. Par exemple, Parménide soutenait que « la vacuité est un néant et que ce qui n’est rien ne peut pas être ». Pour lui, le vide devait être un plénum compact qu’il considérait comme étant constitué d’un tout continu et immuable. Et sa seule logique l’oblige à conclure que le mouvement n’est qu’une illusion. Mais sûrement, le mouvement est plus qu’une simple illusion. La substance matérielle est perçue comme changeant constamment, certains changements étant rapides, d’autres extrêmement lents. Cela ne s’explique-t-il pas plus naturellement par le passage d’atomes démocritiens d’une région de l’espace à une autre qui n’est pas déjà occupée par d’autres atomes, c’est-à-dire dans des régions vides ? Par conséquent, pour concevoir le mouvement des entités substantives, ne devons-nous pas avoir un vide d’emprisonnement ? Cette notion de vide, de vide vide, a servi de toile de fond au développement de la physique newtonienne. La mécanique des particules, renforcée par le calcul différentiel, est issue des concepts primitifs fournis par Démocrite et étendus qualitativement par Lucrecius. Les particules en mouvement fourniraient une explication mécanique de tous les processus physiques. De l’avis de Newton, même la lumière était de nature particulaire, avec des "corpuscules" se déplaçant dans le vide, parfois réfléchis et parfois transmis lorsqu’ils atteignaient une limite transparente. Cependant, leur comportement prédit une fois qu’ils sont entrés dans le médium n’est pas étayé par l’expérience et c’est la théorie des ondes qui a finalement triomphé avec ses explications plus simples d’interférence et de diffraction. La théorie corpusculaire a été abandonnée jusqu’à l’événement de la théorie quantique. Mais comment une vague pourrait-elle être maintenue dans un « espace vide » ? Certes, toute notre expérience des phénomènes de vagues était d’origine mécanique et nécessitait un support dans lequel les vibrations pouvaient être maintenues. L’ethos mécanique était devenu si profondément enraciné qu’une explication des champs électromagnétiques en termes de vibrations dans une sorte d’éther substantif était fortement recommandée. Ainsi, un vide semblable à un plénum a été réintroduit et, à la fin du XIXe siècle, il est devenu à la mode de prendre cet éther très au sérieux et de rechercher une explication de la source ultime de tous les phénomènes physiques, y compris les atomes, en termes de structures. ou des caractéristiques invariantes du plénum lui-même (comme des vortex). C’est l’incapacité de détecter tout mouvement de la Terre par rapport à ce plénum maxwellien qui a commencé à susciter de sérieux doutes quant à l’existence d’une telle « substance ». Des expériences telles que celles de Michelson et de Morley n’avaient pas non plus détecté un tel mouvement dans l’éther, mais la structure même de la théorie de la relativité restreinte faisait apparaître que toute tentative de recherche d’un tel éther était vouée à l’échec. La conclusion apparemment inévitable semble être que le vide est « vraiment vide », une notion qui a dominé les développements les plus récents de la physique. La réaction contre la réintroduction d’un tel éther ou plénum a été si forte que toute théorie qui osait invoquer une telle notion était considérée pendant un temps inacceptable et absurde. Dans les années 1960 et 1970, je suis souvent tombé sur une telle réaction lorsque j’ai essayé de discuter de l’utilisation par De Broglie d’un « milieu sub-quantique » comme moyen de fournir une explication possible du formalisme quantique. L’objection n’était pas tant contre la tentative de trouver une explication plus physiquement intuitive du phénomène quantique, mais plutôt contre l’introduction du "milieu sub-quantique". La réplique, "Einstein nous a sûrement montré que le vide était" vide "et que la réintroduction d’un mode de pensée aussi démodé ne permettrait pas une compréhension satisfaisante des phénomènes", n’était pas inhabituel. Pourtant, dans le monde quantique relativiste, la notion de « polarisation par le vide » était déjà apparue et était utilisée assez librement, bien que de manière très formelle. Mais il est nécessaire d’évoquer la théorie quantique des champs, Einstein (1924) lui-même n’a pas réagi aussi fortement contre la notion d’éther. Ce qu’il a mis en doute, c’est la nécessité d’interpréter les équations de Maxwell « mécaniquement », c’est-à-dire en termes de vibrations d’une substance semblable à un plénum. Est-il nécessaire de considérer la notion de champ comme un attribut de la substance ou peut-elle être considérée comme une chose à part entière ? Einstein (1969) a fait valoir que les équations de Maxwell rendaient compte avec succès d’un grand nombre de phénomènes et qu’il n’était pas nécessaire d’interpréter les quantités de champ en termes de structure plus profonde. On ne gagnerait rien à essayer d’interpréter ces champs en termes de substance sous-jacente, comme l’exige l’approche mécanique ; La mécanique newtonienne était clairement limitée, alors pourquoi continuer à utiliser une forme conceptuelle démodée ? Que le champ continu soit considéré comme une entité à part entière. Bien sûr, il serait maintenant possible de prendre le champ électromagnétique comme un éther et d’essayer de rendre compte de toutes les propriétés du champ comme un éther et d’essayer de rendre compte de toutes les propriétés de la matière en termes de son seul champ. En effet, de nombreux efforts ont été faits dans cette direction. Cependant, certains processus n’étaient clairement pas d’origine électromagnétique. La gravité était l’un des exemples les plus évidents et il est vite devenu évident qu’il fallait quelque chose de plus. Einstein fut le premier à comprendre que le champ électromagnétique contenait une autre limitation, à savoir que les équations de Maxwell ne sont invariantes que dans des cadres de référence spéciaux, les cadres inertiels. (…) Pour Einstein (1924), des termes comme « le champ gravitationnel », « la structure de l’espace-temps » et « l’éther » étaient tous synonymes. (…) Revenant maintenant à la relativité générale, il convient de rappeler qu’Einstein (1969) ne considérait pas lui-même que la théorie exprimée dans les équations de champ était complète. (…) Einstein voulait considérer la particule elle-même comme une concentration d’énergie de champ ou peut-être même une singularité dans le champ gravitationnel, de sorte que la gravité, les particules et, bien entendu, l’électromagnétisme puissent être décrits par un seul champ, le champ"."

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  • Werner Heisenberg, dans « La partie et le tout, Le monde de la physique atomique », expose le lien entre la physique quantique et les particules virtuelles du vide :

    « Un quantum de lumière qui passe à côté d’un noyau atomique peut se transformer en une paire de particules : un électron et positron. Est-ce que cela signifie, en fait, que le quantum de lumière se compose d’un électron et d’un positron ? (…) On peut dire, peut-être, que le quantum de lumière se compose « virtuellement » d’un électron et d’un positron. Le mot « virtuellement » indique qu’il s’agit là d’une possibilité. (…) Le quantum de lumière se compose aussi virtuellement de quatre particules (deux électrons et deux positrons) et ainsi de suite. (… ) On pourrait dire, dans ce cas, que chaque particule élémentaire se compose virtuellement d’un nombre quelconque d’autres particules élémentaires. Car, si l’on envisage des collisions extrêmement énergétiques, un nombre arbitraire de particules (en fait autant de particules et d’antiparticules) pourra être créé dans ces collisions. (…) Peut-être existe-t-il encore de très nombreuses particules élémentaires que nous ne connaissons pas encore parce que leur durée de vie est trop courte. (…) On peut alors faire comme si la particule élémentaire se composait d’un grand nombre d’autres particules élémentaires, éventuellement diverses. (…) La particule élémentaire n’est en fait plus élémentaire ; elle constitue, au moins virtuellement, une structure très compliquée. (…) Etant donné que la durée de vie de ces nouvelles structures paraît plus brève que celle de toutes les particules élémentaires connues jusque-là, il peut exister encore de nombreuses autres particules de cette sorte, particules qui ont échappé jusque-là à l’observation grâce à une durée de vie encore plus courte que celle du méson pi. »

    "Un aspect essentiel est le passage de particules virtuelles à des particules réelles. Les particules virtuelles sont des particules qui se créent par paires, qui vivent un certain temps et puis se recombinent par suite du principe d’incertitude de Heisenberg. Les particules réelles, au contraire, ne doivent plus se recombiner ; elles ne sont plus tenues par un fil l’une à l’autre. Donc la création de l’univers, la création de la matière telle que nous la connaissons, correspond avant tout à une création de possibilités, créant à la fois des phénomènes désordonnés et des phénomènes hautement organisés. » écrit le physicien-chimiste Ilya Prigogine, dans « Temps à devenir ».

    « Le vide quantique

    Intuitivement, le vide est « ce qui reste quand on a tout enlevé » : si on sait vraiment tout enlever, il ne reste que le néant. Plus précisément, pour un système donné, il faut éliminer toutes les formes d’énergie présentes sous forme de matière ou de rayonnement. On atteint ainsi l’état d’énergie le plus bas accessible pour ce système, ce qui sera désormais notre définition du vide. Est-ce là le néant ? Absolument pas ! Tous les champs, toute la physique sont présents dans le vide et il suffit d’y apporter suffisamment d’énergie pour les voir apparaître et mettre en jeu toutes les particules connues. D’autre part, le vide bouillonne d’activité. Cette activité est de type quantique. Le vide énergétique du système correspond à une valeur moyenne qui n’est bien définie que sur un temps assez long. Mais si nous l’observons durant un temps très court son énergie nous semble fluctuer, d’autant plus que le temps d’observation est bref, en accord avec le principe d’incertitude d’Heisenberg.

    Il est bon de se rappeler ici les ordres de grandeur en jeu. Un fermi (dix puissance moins treize centimètre) correspond à un temps d’environ trois fois dix puissance moins 24 seconde, et un tel intervalle donne la liberté de fluctuer du vide jusqu’à une énergie de l’ordre du GeV, ce qui suffit pour faire apparaître très fugitivement, par exemple, une paire muon-antimuon. Une paire de W peut exister pendant trois fois dix puissance moins 27 seconde. De telles particules à l’existence éphémère, faut d’énergie pour les produire réellement, s’appellent des particules virtuelles. (…) Un autre effet de cette propriété du vide quantique est que les constantes – masses, couplages – que nous avons introduites ne sont pas exactement constantes, mais sont des quantités qui évoluent avec le pouvoir de résolution correspondant à l’observation. Cela se comprend puisqu’un pouvoir de résolution accru, synonyme de temps accessible plus court et naturellement d’énergie plus haute, donne accès à des fluctuations plus conséquentes, impliquant des particules virtuelles de plus en plus lourdes et conduisant à une dérive graduelle des quantités mesurées. »

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