VITESSE FLUCTUANTE DE LA LUMIERE

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VITESSE FLUCTUANTE DE LA LUMIERE

Messagepar coriolan » 26 Nov 2011 17:58

Pour aborder ce sujet qui va nous faire sortir des sentiers battus et rebattus, qu’il me soit permis de vous rapporter un texte de Pierre ROUSSEAU, en introduction à son livre « De l’atome à l’étoile » paru aux Presses Universitaires de France, 13 ed. de 1976. Le livre n’est pas tout jeune mais, comme on va le voir, compte tenu du sujet que j’aborde aujourd’hui dans cette tribune, il est toujours d’actualité.

« Par une belle matinée de 1880, M. le professeur Durand s’achemina, comme il avait l’habitude, vers le lycée Fontanes. Le ciel, lavé par les ondées printanières, s’était tapissé de son plus bel azur ; le soleil, déjà chaud, n’avait aucune peine à franchir le barrage des jeunes feuilles. Accompagné de son élève préféré, M. Durand flânait agréablement le long des quais, feuilletant au passage quelques livres poudreux dans les boîtes entr’ouvertes des bouquinistes. La Seine, elle aussi, paressait délicieusement, entre ses berges couronnées de platanes et ses demeures historiques et, dans la mesure où ses eaux citadines peuvent garder un semblant de limpidité. ‘L’onde était transparente ainsi qu’aux plus beaux jours.

- Voyez-vous, mon ami, commença M. Durand, ce paysage si reposant à contempler est l’image du monde exploré par la science. La science, c’est le grand soleil qui, non seulement dissipe les ténèbres de notre ignorance et nous éclaire les moindres recoins de l’univers, mais aussi nous en dévoile l’incomparable harmonie. La lumière du savoir s’est déjà promenée sur une immense partie de la nature, de sorte que, je le dis avec un peu de regret, la physique semble, à beaucoup, presque achevée. Sans doute reste-t-il quelques contours à adoucir, quelques théories à relier, quelques décimales à obtenir, mais l’ère des grandes découvertes paraît désormais close. Dés aujourd’hui, nous avons le privilège de savourer le mécanisme invisible et délicat des choses, en attendant – ce qui, assurément, ne tardera guère – de pouvoir expliquer de la même façon l’intelligence et la vie.

(…) Au monde paisible du temps de M. Durand, professeur de physique au lycée Fontanes, assuré dans ses certitudes, a succédé, presque cent ans plus tard, un monde bien différent. (…) En effet, le professeur Durand vivait à la fin d’une époque de la science et avant que se leva l’aube de l’époque suivante. La discipline qu’il enseignait était l’aboutissement de deux à trois siècles de connaissance expérimentale et rationnelle. Comment eût-il pu prévoir qu’elle allait être bouleversée par une sorte de tourmente, que beaucoup de conquêtes considérées comme acquises seraient remises en question et que, avec la découverte du monde atomique et nucléaire, un pan colossal serait ajouté au palais de la physique classique ?
«

Tout a commencé lorsqu’un physicien anglais, J.J. Thomson en train d’étudier le rayonnement cathodique, se posa la question de savoir en quoi il consistait. Etait-il constitué d’ondes (comme la lumière) ou de corpuscules infiniment petits ? Ce fut la réponse à cette question banale qui déboulonna l’atome de son socle de ‘plus petite chose connue ' (du grec atomos, qu’on ne peut diviser) et donna naissance à l’électron. Et la vague devint déferlante avec la théorie des quanta, la mécanique ondulatoire, Einstein et sa fameuse équation E =MC², c'est-à-dire qu’en multipliant la masse M d’un corps par le carré de la vitesse C de la lumière, on obtient l’énergie E que donnerait la désintégration complète de ce corps. Et notre auteur, Pierre ROUSSEAU, soudain moins poétique que dans son ‘introduction’, nous dit : "Il n’est pas interdit de penser (…) qu’un jour viendra où l’on saura disposer de l’intégralité de cette énergie de masse. Jugeons de la révolution qui s’ensuivra dans la production industrielle de l’énergie puisque 1 Kilogramme de n’importe quelle substance représentera ainsi 25 milliards de Kw/h, soit à peu près la moitié de la fabrication française d’électricité en 1975… "(année de rédaction de son livre ‘De l’atome à l’étoile’).

Ainsi donc, en dépit de la tirade poétique de M. Durand et de ses regrets sur la physique un peu trop tôt enterrée, voilà donc où un point de détail nous a conduit : comment alimenter la France en électricité, pendant 6 mois, avec 1 kg de boites de conserve ou... de crottes de chiens !
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Où nous situons-nous, aujourd’hui, en novembre 2011 si nous nous projetons dans un siècle ? A quelle pliure de la connaissance nous verra-t-on alors ? Serons-nous bien plantés sur nos acquis comme M. Durand de 1880, flânant sur les quais de la Seine ? Serons-nous à la veille d’un bouleversement scientifique ; au bord d’un précipice ? Notre vieux professeur de physique a vu la fin impensable de l’atome (en tant qu’élément de base), à quelle fin impensable pourrions-nous bien penser ? Nos acquis sont certains, expérimentés donc incontestables ! Alors ?

Alors Science et Vie, édition de novembre 2011, viendrait-elle de jeter un pavé dans cette belle eau de notre mare tranquille en relatant l’expérience faite le 23 septembre dernier, par Dario Autiero de l’Institut de physique nucléaire de Lyon ? Le magazine titre : ‘Vous avez dit « incroyable » ? et développe ainsi « Tremblement de terre dans le monde de la physique des particules : des neutrinos ont été détectés à des vitesses dépassant celle de la lumière. Incroyable ? Alors là, oui, totalement ! Et même pis. Que la vitesse de la lumière puisse être dépassée, ne serait-ce que de très peu, n’est pas seulement incroyable, mais totalement impensable. Absolument inconcevable. »

Aller plus vite que la lumière signifie qu’on peut être arrivé avant d’être physiquement parti ! Que l’effet peut précéder la cause ! Donne du crédit aux auteurs de science fiction avec les voyages dans le temps ! Met fin, nous dit S. et V., « à l’idée selon laquelle la matière qui compose notre univers possède des propriétés, obéi à des lois ». Ci-dessous quelques commentaires alarmants du rédacteur de l’article :

...les scientifiques hésitent entre enthousiasme, incrédulité et sidération. Car Dario Autero et les membres d'Opéra, une expérience internationale regroupant 160 chercheurs de 13 pays, n'ont rien d'une bande d'hurluberlus. (84)

cependant après cinq mois passés à tout vérifier, la mesure de la vitesse des neutrinos les nargue toujours. (p. 87) car :

Remettre en cause la relativité restreinte reviendrait à remettre à plat toute la physique, voire la démarche scientifique elle-même. (p.87)

il n'est pas impossible que toute la physique connue soit réduite à néant. Et, au minimum, il est probable que la vision que nous nous faisons de notre univers soit totalement bouleversée. (p. 99)

En clair, il faudrait faire son deuil de plusieurs siècles d'expérimentations. (p.89)

Tout cela à cause d’une poignée de neutrinos qui, il y a à peine un siècle, restaient encore à découvrir, qui ne furent d’abord qu’une réalité mathématique pour justifier une hypothèse, pour devenir ensuite une réalité scientifique qui existe belle et bien puisqu’ils font l’objet d’expérimentations, à moins que….

Changeons de ton.

Bien entendu vous connaissez ce gag qui a fait le tour de toutes les cours de récréation : Je lance une pierre vers ce mur et je parie qu’elle n’y parviendra jamais ! Pourquoi ? Parce que, après avoir parcouru la moitié du chemin qui la séparera du mur, il lui restera le dernier quart du chemin, puis le dernier huitième, le dernier seizième, etc. Donc, puisque je pourrai toujours multiplier par 2 le dénominateur de la fraction représentant le chemin à parcourir par la pierre lancée, il lui restera toujours une fraction de chemin à franchir pour toucher le mur. Elle ne l’atteindra jamais. Et voilà qui est aussi incroyable, impensable et inconcevable que la vitesse de la lumière dépassée. CQFD.

A cet exemple s’en greffe un autre : en coupant une pomme en deux, puis toujours en deux les fractions restantes, jusqu’où pourrai-je aller ? Vous souvenant de l’histoire de la pierre et du mur :

- Eternellement, répondrez-vous.

Que nenni ! Car il viendra un moment où les parties restantes ne relèveront plus du monde matériel mais du domaine atomique, puis subatomique. Parvenue au domaine atomique, la pomme cessera d’être de la pomme pour ne plus être que des atomes. Et il n’y a pas d’atomes de pomme ! Ainsi donc le raisonnement valable pour la pomme s’arrête à son niveau le plus ultime qui n’est pas l’atome mais la molécule ! Et ce qui est vrai pour elle, l’est aussi pour tout ce qui nous entoure et relève de nos sens, son examen ordinaire va de la pomme, dans son entier, à la molécule de pomme, ni au-delà ni en dessous. Son champ d’action est une unité qui ne peut franchir ces limites faute de quoi la raison s’y perd. Tout comme, dans l’exemple précédent, le champ d’action de l’expérimentation va de la main du lanceur au mur, il forme une unité insécable, faute de quoi nous faisons un amalgame entre deux types d’objets : les entiers et les décimales, qui se complètent mais ne s’additionnent pas.

Si l’on se fixe - comme champ d’action - sur l’univers dans son entier, sachant qu’il s’agit d’un univers matériel, on limitera son analyse entre, du plus haut : l’ensemble galactique, au plus bas : l’unité matérielle la plus élémentaire, par exemple l’eau. Les lois gérant l’univers matériel sont les mêmes en haut comme en bas, de la galaxie à la goutte d’eau, en revanche, au-delà de ces limites extrêmes, les lois ne sont pas nécessairement identiques et peuvent même être fondamentalement différentes, voire opposées.

C’est ainsi que dans le monde subatomique – pour ne parler que de celui qui nous est le plus accessible, du moins en esprit – la vitesse de la lumière peut-elle être fluctuante proportionnellement à la masse des photons (qui, je le rappelle, pour moi, ont une masse). Et c’est ainsi aussi que des lois physiques variées nous forcent à reconnaître des univers distincts en-dehors du nôtre, au-dessus et au-dessous ; distincts et non assimilables.

En conclusion, pour nos descendants de l’an 2111, cette acceptation d’univers à potentiels variables va-t-elle marquer une pliure scientifique de même envergure que celle que connut M. Durand en 1897 : celle de 2011 qui, par magie, ramène Einstein au niveau d’un professeur de physique au lycée Fontanes. Ainsi va la vie…


Attention, cet exposé est susceptible de modifications ultérieures. Pour l’heure je lui laisse le temps nécessaire à sa maturation sous le feu nourri des observations de ceux qui seront sensibles au sujet. Le suivi pourra se faire sur VOX POPULI, rubrique (déjà ouverte) : LA CREATION INTELLIGENTE
La chance est l'alibi des incapables.
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