Les avatars du vide

dimanche 29 avril 2012
par  Jacques

N°76- LES AVATARS DU VIDE. M.Lachièze-Rey

Le Pommier - Le collège de Cité - 09/05 - 127 pages - Tout lecteur.

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RÉSUMÉ : Comment définir le vide ? Concept idéal, inaccessible, véritable quintessence à laquelle on fait appel pour tenter de résoudre des problèmes impossibles dans tous les domaines de la physique ?

MOTS CLÉ : éther, quintessence, espace-temps, champ.

L’AUTEUR : Marc Lachièze-Rey est directeur de recherche au CNRS, théoricien et astrophysicien.

Vingtième élément d’une série de petits formats accessibles à tous où « les chercheurs d’aujourd’hui nous livrent simplement, clairement, l’état de leurs savoir », l’ouvrage est en fait le texte d’une conférence donnée dans le cadre du Collège de la Cité des Sciences et de l’Industrie le 25/09/04. Excellente initiative !

Fondement de leur conception du monde, le vide est pour les atomistes grecs la condition même du mouvement : « il n’y a que des atomes et du vide ». Quant au grand Aristote il nia ce vide au profit de lieux naturels que chaque corps se devait de rejoindre, entouré qu’il était d’un cinquième élément, d’une cinquième essence ou quintessence, entre matière et néant et qu’il nomme éther (ce qui court perpétuellement). Le vide fait son entrée en science avec Galilée et la chute libre en tant que milieu dépourvu de toute résistance, puis avec le baromètre de Torricelli où trône au haut du tube. Dans sa théorie ondulatoire le vide se fait luminifère avec Huygens, puis éther et champ électromagnétique avec Maxwell perdant ainsi sa matérialité, enfin sa réalité même dans le cadre restreint de la relativité où il est qualifié par Einstein « d’hypothèse superflue ». La gravitation de Newton lui impose une certaine élasticité pour la transmettre. Avec Einstein il s’identifie avec la courbure de l’espace-temps dépourvu de toute sorte de matière-énergie, acoquinée à une constante cosmologique qui n’a pas fini de faire parler d’elle. En physique quantique, domaine de champs multiples non localisés, il se fait superposition d’états fondamentaux (états particuliers de champs) associés à une distribution infinie de particules virtuelles comprises comme une fluctuation de ce vide à qui on attribue abusivement (?) une énergie (en tout cas pas au sens absolu du terme). La cosmologie décrite par les équations d’Einstein et considérée à ce jour comme une véritable discipline scientifique, réclame de ce vide une réponse à l’énigme constituée par son expansion accélérée. Mais quel vide ? Celui associé à la constante cosmologique relativiste comprise comme une constante fondamentale de la nature ? Ou celui issu d’une hypothétique énergie sombre de nature quantique et dont une des caractéristique serait de créer une influence gravitationnelle répulsive ? D’autant que l’un qui associe l’espace et le temps continus, exclut l’autre qui associe matière et rayonnement discontinus ?

On l’a compris, les divers avatars du vide ont toujours été au cœur des difficultés conceptuelles des théories, et les efforts entrepris pour les clarifier, les unifier, sont des « moteurs de progrès efficaces ». On est bien loin de l’idée que ce vide est « ce qui reste quand on a tout enlevé » et qu’il soit un objet physique nécessaire. A moins que ce ne soit exactement l’inverse !

Insistons surtout sur la grande valeur de cette petite collection qui donne accès à tout un chacun à cet indispensable partage des connaissances scientifiques, et souhaitons-lui longue vie pardi.

Jacques Cazenove



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