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69 semaines.

Publié le par Miteny

Épisode 11 de la saga dieuexiste.com... (L'épisode précédent est ici).

 

Les quatre compagnons décidèrent d'aller marcher dans Paris plutôt que de se coucher, pour ne pas être décalés. En outre, ils voulaient profiter de l'occasion pour montrer à Helena la beauté de la capitale française. Ils allèrent d'abord voir le palais du Luxembourg et ses fameux jardins, tout proche. Puis Helena voulut visiter le Louvre, dont elle avait entendu parler. Alors, d'un pas mou, ils se dirigèrent vers la Seine. Se faisant, ils passèrent devant l'église Saint-Sulpice et en profitèrent pour y jeter un œil. Ils contemplèrent le gnomon, la statue du Christ et y lurent quelques textes affichés là probablement par le curé. Ces derniers avaient pour but de contrer la thèse du Da Vinci code, selon laquelle Jésus de Nazareth aurait eu des descendants. Mitney interpella le professeur Glandon à ce sujet.
« Tu as lu ça, Robert ? C'est intéressant. Cela me donne envie de te poser une question personnelle. Es-tu chrétien ? Penses tu que Jésus Christ soit le messie ?
- Je ne sais pas. J'ai une culture chrétienne, c'est évident. Mais maintenant, je ne me pose plus ce genre de questions, disons, de façon aussi primitive. J'essaie de réfléchir, de comprendre au lieu de croire bêtement d'obscurs dogmes.
- Je suis tout à fait d'accord avec toi. J'ai toujours préféré la compréhension à la croyance. Voilà pourquoi j'ai passé autant de temps à décortiquer les prophéties bibliques.... Rosnard est assis là-bas, on peut discuter tranquillement, il n'entend rien de là où il est. Je dis ça parce que j'ai envie de reparler de Daniel en fait... Tu vas peut-être dire que je suis obsédé et tu auras probablement raison, mais bon. Sais tu de quoi parle le chapitre 9 ?
- En même temps, c'est pour ça que je suis venu te voir, je ne peux pas me plaindre. Pour répondre à ta question, je vais dire : de Jésus... Enfin je crois.
- En tout cas, c'est ce que prétendent les évangélistes et autres témoins de Jéhovah. Le texte sur lequel ils s'appuient est très court, je peux même te le citer de mémoire. Il s'agit là encore d'un ange qui parle à Daniel. Il lui dit : « Depuis le moment où la parole a annoncé que Jérusalem sera rebâtie jusqu'à l'Oint, au Conducteur, il y a sept semaines et soixante-deux semaines, les places et les fossés seront rétablis, mais en des temps fâcheux. Après les soixante-deux semaines, un Oint sera retranché, et il n'aura pas de successeur. »
- Et tu fais des calculs avec ça ?
- Bien sûr. 7 et 62 semaines, cela fait 69 semaines de sept jours prophétiques, soit 483 ans. On a une durée, une vraie durée. Comme dans les autres visions, reste à déterminer ce qui est toujours le plus délicat à déterminer : la date de début, c'est à dire ici la date à laquelle la parole a annoncé que Jérusalem sera rebâtie. »

Mitney s'arrêta de parler car Rosnard approchait et il n'avait pas envie que la dispute recommence. Les quatre compagnons sortirent de l'église Saint-Sulpice pour aller vers les quais de Seine. Il faisait beau et il était agréable de marcher dans Paris, au milieu des touristes. Ils se reposèrent un peu dans le jardin des tuileries, histoire de digérer complètement le plantureux repas qu'ils avaient consommé. Mitney ne parlait pas ni de Daniel ni d'aucune de ses prophéties. Il n'avait dans ces cas là d'yeux que pour Helena et ne cessait de l'interroger sur la langue lituanienne, qu'il prétendait vouloir apprendre alors qu'il s'agit d'une des langues les plus difficiles et les moins parlées d'Europe.
Quand ils entrèrent dans le très vaste musée du Louvre, l'après-midi était déjà avancé. Ils voulurent néanmoins se prendre quelques audio-guides mais, voyant qu'il n'y en avait pas en lituanien, Mitney s'énerva et insulta presque la pauvre réceptionniste, pourtant jolie. Du coup, personne n'en eut. Ils se dirent que de toute façon, ils ne disposaient que de peu de temps et décidèrent de limiter leurs visites aux antiquités orientales ainsi qu'à quelques peintures.
Ils passèrent par la section égyptienne avant de pouvoir contempler les richesses des anciennes civilisations de Mésopotamie. On contempla le code d'Hammourabi et Helena demanda à être prise en photo à côté des grands taureaux androcéphales ailés de la cour de Khorsabad, la ville créée par le roi assyrien Sargon II. Lorsqu'elle passa devant le relief du lion de Babylone, elle s'arrêta net. Bien sûr, elle le reconnaissait car son tortionnaire en possédait une grandeur nature dans sa demeure normande.
 

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Elle resta bouche bée tout en tentant de lire l'inscription attenante : « Ce relief en briques appartenait au décor ornant les murs de la voie processionnelle de Babylone, à l’époque de l’apogée de la cité sous le règne de Nabuchodonosor II (604-562). Les richesses tirées de son vaste empire furent mises au service d’une politique d’agrandissement et d’embellissement de la capitale. Ses édifices prestigieux, au décor somptueux, dominés par la haute ziggurat, la célèbre « tour de Babel », contribuèrent à une renommée qui débordait de beaucoup les frontières de l’empire.
Axe majeur de Babylone, la grande voie processionnelle qui mène de la porte d’Ishtar, au nord, jusqu’au sanctuaire de Marduk, le dieu tutélaire de la cité, expose ainsi tout le faste d’un décor de reliefs en briques moulées. Celles-ci sont dites à glaçure car recouvertes d’un revêtement vitreux brillant. Le décor se compose d’un semis de figures animales de grande taille, emblèmes des divinités majeures de la cité. À côté du dragon de Marduk apparaît ainsi le lion, animal attribut de la déesse Ishtar. Il est représenté gueule ouverte, menaçant, en gardien vigilant de la pérennité de la ville et de la prospérité de ses habitants.
C’est Nabuchodonosor qui va intégrer à son empire le dernier royaume hébreu indépendant. Jérusalem est définitivement conquise en 587, au terme d’un long siège. Le Temple, le palais, la ville sont pillés et incendiés, et une partie de la population déportée. C’est l’exil à Babylone, qui va conduire à la rédaction des textes fondamentaux de la Bible. »
« Dont l'un des plus importants, celui de Daniel. Ils auraient pu le dire... » rajouta Mitney, lui aussi très intéressé par ce bas relief. Et dire que Daniel lui-même est passé sûrement tous les jours pendant des dizaines et des dizaines d'années devant ce lion là : plus Mitney regardait la sculpture, plus il avait envie de pleurer, submergé par l'émotion. Helena pleurait aussi, mais pour d'autres raisons. Elle se souvenait des violences qu'elle avait subies durant tout ce temps. Sa mère lui manquait, son village aussi. Elle n'aurait jamais du partir de chez elle. Elle le savait maintenant. Mitney prit la malheureuse dans ses bras, pour la réconforter.
En se retournant pour poser sa fragile petite tête sur l'épaule puissante et rassurante de Mitney, la jeune fille remarqua un type qu'elle avait déjà vu quelque part. Quand elle le reconnut, elle sentit tressaillir l'intégralité de son corps, depuis ses petits pieds jusqu'à l'extrémité de ses cheveux délicats. Car oui, il s'agissait de l'homme au genou blessé, serviteur d'Iznogoud !!
L'enfoiré les avait retrouvés. Aussitôt, Mitney prit la jeune lituanienne par le bras et se dirigea vers les deux autres, qui glandaient devant des statues grecques représentant des hommes nus.
« Vite, il faut qu'on se casse, on nous a repéré. Les gorilles de l'autre malade nous ont retrouvés !!
- Quoi !! Mais ce n'est pas possible !! Nous venons d'arriver à Paris... Cela semble surréaliste. Comment auraient-ils pu savoir que nous sommes ici ?
- Surréaliste ou pas, ils sont bien là. »
Déjà, le gangster aux lunettes noires étaient sur leurs traces. Alors ils décidèrent de courir, bousculant au passage quelques touristes chinois. Rosnard était le plus lent, Hélène la plus svelte, n'hésitant à slalomer entre les visiteurs avec une souplesse de panthère.
Ils sortirent du musée pour se précipiter de l'autre côté, rue Christine, là où se trouvait leur hôtel. Mais lorsqu'ils se trouvèrent dans le passage entre la cour carrée du palais du Louvre et le pont des Arts, les méchants tentèrent de les prendre en tenaille.
« Fuck, ils essaient de nous coincer !! » hurla Robert. Les tueurs à gage étaient en train de dégainer lorsque la police arriva. Probablement alertée par un agent de la DGSE en charge de la surveillance des quatre zigotos, elle avait surgi juste au bon moment. Un inspecteur vint vers eux pour les rassurer : on veillait à leur sécurité. De loin, mais on veillait tout de même à leur sécurité.
Il les prévint qu'ils avaient eu de la chance. Des terroristes plus audacieux n'auraient pas hésité à tirer malgré la foule. L'inspecteur leur indiqua également qu'une enquête allait être lancée sur la fuite de renseignements dont la DGSE avait indéniablement été la victime. Plus ou moins rassurés, les quatre compagnons repartirent tout penaud. Sur le pont des arts, ils s'arrêtèrent un peu, pour souffler, décompresser. Ils étaient encore très tendus, très nerveux lorsque Mitney, à la fois pour évacuer le stress et distraire Hélène, se mit, contre toute attente, à chanter.
« Plus bleu que le bleu de tes yeux, je ne vois rien de mieux, même le bleu des cieuuuux !!! Plus blond que tes cheveux dorés, ne peut s'imaginer, même le blond des blééééés !!! … You know Edith Piaf, Helena ?
- Not exactly. But your song is well. I think I heard it one time.
- The song is about your eyes. The author wrote this song after seeing your eyes. » Hélène ria. Les autres aussi. L'atmosphère se détendit.
« Eh ben... Ça y va la dragouille. Si vous voulez, on vous laisse, se moqua Rosnard.
- Mais pourquoi y a-t-il tant de cadenas sur ce pont ? C'est vraiment étrange, interrogea Glandon.
- Ce sont des cadenas d'amour. Tu inscris ton nom et celui de ton amoureuse sur un gros cadenas très solide et tu l'attaches ici. Ainsi votre amour sera éternel...
- Et tu en veux un pour toi et Helena ? »
Mitney ne répondit pas. Il se contenta de frapper mollement son ami Rosnard. En réalité, il ne parvenait pas à cacher le trouble que la jeune blonde provoquait en lui. Lorsqu'ils se remirent à marcher, il se remit à chanter, tel un rossignol dont les vocalises printanières traduisent l'impatience de se reproduire.
« Moi j'ai pris la peine, de la retrousser, la burqa d'Hélène, moi qui ne suis pas capitaine... Et j'ai vu ma peine bien récompensée : sous la burqa de la pauvre Hélène, sous sa burqa mitée, moi j'ai trouvé des jambes de reine... Et je les ai gardées !! »
Il conclut sa chanson en embrassant Hélène sur la joue. Rosnard ria de la légère modification apportée par Mitney à une célèbre chanson. Glandon moins, car il ne connaissait pas trop Brassens. En arrivant rue Christine, là où se trouvait leur hôtel, Mitney eut furtivement l'étrange impression d'être déjà venu. Comme s'il avait été quelqu'un d'autre dans une vie antérieure et que cet ''autre'' avait habité ici. Puis il oublia. Bien qu'il fût seulement 18 heures, les quatre allèrent directement se coucher, sans manger. Leurs aventures les avaient épuisés. En outre ils devaient se lever tôt le lendemain, pour un lieu qui lui non plus n'était pas de tout repos, loin de là.
La suite le mois prochain, comme d'habitude.


Georges Brassens - Les sabots d'Hélène par musiclover4

Publié dans Le roman de DANIEL

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Tout petit résumé de physique fondamentale.

Publié le par Miteny

Le titre  aurait pu être aussi « la physique pour les super nuls »... En effet, avec l'article d’aujourd’hui, je souhaite juste dire à quoi correspondent les grandes théories physiques actuelles, en toute modestie. Je ne veux pas les expliquer dans le détail mais simplement rappeler de quoi on parle quand on prononce les mots « modèle standard », « mécanique quantique » ou autre nom barbare. C'est tout. Ma source d'information n'a pas été seulement wikipédia. Le livre de Brian Greene, L'univers élégant, m'a apporté une aide précieuse.
La physique fondamentale est une science qui, comme son nom l'indique, tente de percer le secret de la nature fondamentale de la matière. Évidemment, pour un blog qui s'appelle dieuexiste.com et qui donc a pour vocation de comprendre la nature profonde de tout ce qui existe, c'est une discipline passionnante, et pas du tout hors sujet.
Tout d'abord, il faut savoir qu'étudier le fonctionnement de la matière c'est d'abord étudier les interactions entre particules élémentaires qui entraînent la formation des objets qui nous entourent. D'ailleurs, l'histoire de la découverte des particules élémentaires est intimement liée à celle de leurs interactions.


A. Les interactions fondamentales.
Pour l'instant, il est communément admis qu'il existe quatre types d'interaction fondamentale : l'interaction gravitationnelle, l'interaction électromagnétique, l'interaction forte et l'interaction faible.
1. L'interaction gravitationnelle est une force de faible intensité uniquement attractive qui s'exerce entre les masses. La pesanteur est en la plus manifestation la plus évidente.
2. L'interaction électromagnétique s'exerce entre particules chargées électriquement. Elle peut être attractive et répulsive, ce qui explique qu'à grande échelle, elle a tendance à s'annuler et n'a donc pas le même effet que la gravitation.
3. L'interaction forte permet la cohésion des particules du noyau atomique. Cette force n'agit que sur les particules ayant ce qu'on appelle une couleur. Il existe trois ''couleurs'' : le rouge, le bleu et le vert.
Ce ne sont que des étiquettes, sans aucun rapport avec la couleur au sens visuel du terme, évidemment : la ''couleur d'une particule'', c'est à dire sa charge sous l'interaction forte, mesure sa réaction à la force nucléaire forte, de même que sa charge électrique mesure sa réponse à la force électromagnétique.
4. L'interaction faible est une force peu intense de très courte portée. Il s'agit vraiment de la petite dernière, que personne ne connaît sauf les physiciens. Elle provoque ce qu'on appelle la désintégration bêta qui est la transformation d'un proton en un neutron, un électron et un neutrino.
Nous savons donc maintenant, grâce à l'inventaire des interactions fondamentales, qu'une particule élémentaire de matière peut avoir une masse, une charge électrique, une charge forte ou ''couleur'', mais aussi une charge faible... Très bien. Maintenant voyons comment se comportent ces interactions ou plutôt comment les théories actuelles disent que les interactions fondamentales et les particules élémentaires se comportent : les plus connues et les plus utilisées de ces théories sont la gravitation classique et l'électromagnétisme dont tout le monde connaît les pères, à savoir Newton et Maxwell, mais aussi la thermodynamique, la relativité restreinte, la relativité générale, la mécanique quantique et le modèle standard.
 

B. La mécanique classique et les relativités restreinte et générale.
Newton (1643-1727) était un grand savant. Il a formalisé les lois de la gravitation et de la mécanique classique. D'ailleurs le principe d'inertie est appelé la première loi de Newton et le principe fondamental de la dynamique, la deuxième loi de Newton. Le fait de comprendre que les masses s'attirent avec une intensité inversement proportionnelle à la distance qui les sépare est évidemment génial. Tout ce qu'il a découvert nous permet maintenant de faire des calculs dans des domaines variées.
Ainsi, au XVIIIème siècle, Euler a déduit du principe fondamental de la dynamique appliqué à une particule fluide sa fameuse équation d'Euler, laquelle permet par exemple de calculer des lignes d'eau. Plus tard ont été établies les équations de Navier-Stokes, plus générales : elles sont censées décrire le mouvement des fluides newtoniens pour des milieux continus. De fait, la mécanique classique a de nombreuses applications : la mécanique du point, la mécanique des milieux continus, la thermodynamique, la résistance des matériaux... Bref, que des disciplines passionnantes, cela va sans dire. Et qui m'ont effectivement passionnées quand je les ai étudiées. Même si j'en ai envie, je ne vais pas m'éterniser sur elles, ce n'est pas l'objet de cet article.
Par contre, je me dois maintenant de signaler que toute cette mécanique newtonienne n'est qu'une approximation. Une approximation certes très précise et largement suffisante dans notre quotidien terrestre, mais une approximation quand même. En effet, Albert Einstein (1879-1955) a démontré que les équations de Newton ne correspondaient pas aux observations faites sur la vitesse de la lumière. Ce génie a prouvé que celle-ci est une donnée ''absolue'' et en d'abord déduit, en 1905, la relativité restreinte.
La relativité restreinte est assez facile à comprendre : quelques équations suffisent à l'appréhender. D'ailleurs je me permets de vous remontrer la petite animation interactive que j'avais publié en janvier 2008.

Elle est très simple d'utilisation : le premier curseur bleu, que l'on peut manipuler soi-même, fixe la vitesse maximale de votre vaisseau. L'unité choisie est GAMMA, facteur exprimant le caractère relativiste de la vitesse choisie. En effet, il faut savoir que lorsque GAMMA vaut 2, le temps passe deux fois moins vite dans le vaisseau que sur Terre. L'expression mathématique de GAMMA se trouve dans l'article de 2008.
Comme je l'indiquais à l'époque, lors de ce voyage spatial virtuel, il y a trois phases : une phase d'accélération d'intensité équivalente à la pesanteur terrestre, une phase d'apesanteur et une phase de décélération là encore d'intensité équivalente à la pesanteur terrestre. Avant de cliquer sur le bouton « Voyage ! », il faut choisir la vitesse de déroulement du temps dans l'animation en choisissant un des trois boutons suivants : « Faire passer le temps pas trop vite. », « Faire passer le temps très vite. », « Faire passer le temps très vite. » On peut changer  en cours de route.
Le deuxième curseur bleu fixe l'objectif qui doit se trouver entre 100 et 900 années-lumière. Un petit exemple : imaginons que l'on souhaite se rendre sur Kepler 22-b, une exoplanète possiblement habitable située à environ 620 années-lumière de la Terre. Supposons que l'on dispose d'un vaisseau capable d'atteindre une vitesse relativiste équivalente à un GAMMA de 50.
Et bien les calculs issus des formules de la relativité restreinte nous disent que nous atteindrons alors Kepler 22-b en 19 ans et 105 jours. Sauf que lorsque nous poserons le pied sur cette planète sans doute plein de surprises, 622 ans se seront écoulées sur Terre ! Un sacré voyage dans le futur n'est ce pas ?
Voilà en tout cas une belle illustration de la principale conséquence de la relativité restreinte. Einstein est allé plus loin que cela, bien évidemment. Avec la relativité générale, il nous explique ce qu'est vraiment la gravitation. Grâce à cette théorie, on apprend notamment que nous sommes en réalité dans un espace à 4 dimensions appelé ''l'espace-temps'', que celui-ci peut être courbe et qu'il est déformé par la matière.
On sait maintenant que plus le champ gravitationnel dans lequel on se trouve est puissant, moins le temps passe vite. Encore faut-il supporter les effets de marée... On sait aussi que l'univers est régulièrement traversé par des ondes gravitationnelles voyageant à la vitesse de la lumière. Et on peut discuter de cosmologie, de taux d'expansion et de constante de Hubble grâce aux équations de Friedmann, cas particulier des équations de la relativité générale (voir à ce propos cet article passionnant de juin sur la topologie). Il y aurait tant à dire sur le sujet... Mais ce n'est pas l'objectif de l'article.

 

C. L'électromagnétisme.
Je ne peux pas parler de l'électromagnétisme classique sans évoquer James Maxwell (1831-1879), le fameux physicien écossais. Cet homme brillant est principalement connu pour avoir unifié en un seul ensemble d'équations, les équations de Maxwell, l'électricité, le magnétisme et l'induction, en incluant une importante modification du théorème d'Ampère. Ce fut à l'époque le modèle le plus unifié de l'électromagnétisme. Il est également célèbre pour avoir découvert que la lumière est un phénomène électromagnétique. Il a de plus démontré que les champs électriques et magnétiques se propagent dans l'espace sous la forme d'une onde et à la vitesse de la lumière. Quelques mots sur les équations de Maxwell :
L'équation de Maxwell-Gauss décrit comment un champ électrique est généré par des charges électriques : cette loi relie le flux électrique à travers n'importe quelle surface de Gauss fermée avec la charge électrique contenue dans le volume délimité par cette surface.
L'équation de Maxwell-Thomson énonce qu'il n'existe aucune "charge magnétique" analogue à une charge électrique. Au contraire, le champ magnétique est généré par une configuration nommée dipôle, qui n'a pas de charge magnétique mais regroupe une charge positive et une charge négative reliées entre elles et inséparables. À titre d'exemple, cela permet de montrer que le flux magnétique total à travers n'importe quelle surface de Gauss est nul, ou que le champ magnétique est un champ solénoïdal.
L'équation de Maxwell-Faraday décrit comment la variation d'un champ magnétique peut induire un champ électrique. Ce principe est bien sûr utilisé dans les générateurs électriques.
L'équation de Maxwell-Ampère énonce que les champs magnétiques peuvent être générés de deux manières : par les courants électriques et par la variation d'un champ électrique.
Dans ma jeunesse, j'aimais manipuler ces équations de Maxwell. C'était un bon exercice et cela introduisait les calculs d'électricité que l'on faisait ensuite.


D. La mécanique quantique.
Il faut savoir que la mécanique quantique est née avec un problème très concret : celui du corps noir. Je ne vais pas le décrire en détail, mieux vaut lire le livre de Brian Greene pour ça, mais j'aimerais au moins dire qu'il s'agit de calculer l'énergie produite par un four allumé.
Au XIXème siècle, grâce à la thermodynamique, les physiciens ont pu déterminer la quantité d'énergie que les parois chaudes du four cèdent aux ondes électromagnétiques, pour chaque longueur d'onde possible. Le résultat obtenu est simple : chacune des ondes autorisées, quelque soit sa longueur d'onde, transporte la même quantité d'énergie. Celle-ci est déterminée par la température du four. Mais alors quelles sont ces ondes autorisées ?
La théorie de l'électromagnétisme de Maxwell implique que les ondes engendrées par les parois chaudes du four doivent présenter un nombre entier de bosses et de creux, s'ajustant parfaitement entre les parois opposées : cela ne correspond pas à toutes les ondes possibles et imaginables, mais néanmoins cela correspond à un nombre infini d'ondes, donc à une énergie dégagée par le four INFINIE.
Résultat ridicule : il y a clairement un problème quelque part, qui est donc le fameux problème du corps noir. Que le célèbre Max Planck (1858-1947) a résolu. Il a supposé puis vérifié que l'énergie que peuvent fournir ces ondes n'est pas une fonction continue, de la température en l'occurrence, mais une fonction discrète : elle ne peut prendre que certaines valeurs. Comme si l'énergie était livrée par paquets, par quanta. D'où le nom de la discipline ainsi inventée : la mécanique quantique.
Ceci implique qu'il existe une valeur minimale de l'énergie qu'une onde est censée fournir. Si on suppose que cette valeur minimale augmente avec la fréquence de l'onde, on résout le problème. En effet, lorsque la fréquence de l'onde est telle que cette valeur minimale dépasse la valeur que l'onde est censée fournir, alors cela signifie que l'onde en question ne peut fournir aucune contribution au calcul de l'énergie totale. Or le nombre d'ondes présentant un nombre entier de bosses et de creux pour le four en question et dont la fréquence est inférieure à la fréquence limite évoquée dans la phrase précédente est FINIE : problème résolu. Une autre contribution importante au problème de la nature de l'électromagnétisme a été l'explication de l'effet photoélectrique par Einstein, encore lui, en 1905.
« Mais qu'est ce que l'effet photoélectrique ? » me demanderez vous sûrement... C'est le physicien allemand Heinrich Herz qui a été le premier à découvrir, en 1887, que lorsque la lumière éclairait certains métaux, ceux-ci émettaient des électrons : c'est l'effet photoélectrique.
Son caractère étrange se manifeste lorsque l'on étudie certaines propriétés des électrons expulsés.
À première vue, on pourrait penser qu'en augmentant l'intensité de la lumière, on devrait augmenter la vitesse des électrons éjectés, puisque l'onde électromagnétique a plus d'énergie. Or ce n'est pas le cas. En fait, c'est le nombre d'électrons éjectés qui augmentent, tandis que leur vitesse reste constante. Par ailleurs, on a observé que la vitesse des électrons expulsés n'augmente que lorsque la fréquence de la lumière incidente augmente : pour une raison inconnue à l'époque, c'est la couleur du faisceau de lumière incident qui détermine si les électrons sont éjectés et, s'ils le sont, avec quelle énergie.
Einstein a suggéré d'intégrer la conception de Planck de l'énergie ondulatoire ''morcelée'' à une nouvelle description de la lumière : pour lui, celle-ci devrait en fait être considérée comme un jet de petits paquets de lumière, les fameux photons. Il a alors expliqué qu'un électron est éjecté d'une surface métallique lorsqu'il est heurté par un photon suffisamment énergétique.
Einstein a suggéré que l'énergie de chaque photon est proportionnelle à la fréquence de l'onde  lumineuse, le facteur de proportionnalité étant la constante de Planck : E = h*v.
C'est ainsi que le savant a établi que l'intuition qu'avait eue Planck du ''morcellement'' de l'énergie révélait un aspect fondamental des ondes électromagnétiques : celles-ci sont composées de particules, petits paquets, ou quanta de lumière. Le ''morcellement'' de l'énergie de chacune de ces ondes est dû au fait qu'elles sont constituées de ces petits ''paquets''.
La découverte d'Einstein a représenté un progrès immense. Et c'est le même gars qui découvre, la même année, la fabuleuse relativité restreinte que l'on a vu un peu plus haut... Génial. Néanmoins, néanmoins... Les choses ne sont pas si simples...
Il est temps pour moi de vous parler d'une troisième expérience, fondamentale dans l'histoire de la mécanique quantique : celle de la double fente de Young. Je ne pense pas qu'il serait opportun de décrire ici tout le processus. Mais en tout cas, cette expérience montre que les particules de lumière d'Einstein sont bien différentes de celles de Newton. Si l'effet photoélectrique nous montre que la lumière possède des caractéristiques corpusculaires, l'expérience de Young révèle que la lumière exhibe des propriétés d'interférence propre aux ondes. Ensemble, elles indiquent que la lumière a en même temps des propriétés ondulatoires et corpusculaires : il nous faut admettre qu'il est possible d'être une onde et une particule à la fois.
C'est ici que la remarque de Feynman selon laquelle « personne ne comprend la théorie quantique » prend tout son sens. Certes on peut élaborer des expressions comme « dualité onde/corpuscule », on peut même traduire ces mots en langage mathématique qui décrit le résultat de ces expériences avec une précision incroyable. Mais il est extrêmement difficile de comprendre, de façon vraiment intuitive, ces propriétés fascinantes du monde microscopique.
En 1923, un jeune aristocrate français, le prince Louis de Broglie, a suggéré que la dualité onde/corpuscule s'appliquait non seulement à la lumière, mais aussi à la matière. La relation E=mc² relie la masse à l'énergie. Planck et Einstein ont relié l'énergie des ondes à leur fréquence ; donc en combinant les deux, la masse doit elle aussi avoir une incarnation ondulatoire. Il y a eu confirmation expérimentale.
En 1929, le physicien allemand Max Born a postulé que l'onde d'un électron doit se comprendre en termes de probabilités. En réalité, on s'est rendu compte qu'il est impossible de prédire l'issue exacte d'une expérience (comme la mesure de la position) : le mieux que l'on puisse faire est de donner la probabilité d'occurrence de telle issue ou de telle autre.
Cela dit, si l'on peut déterminer mathématiquement la forme précise des ondes de probabilité, on est en mesure de tester leurs prédictions probabilistes, en répétant de nombreuses fois une même expérience.
Quelques mois à peine après la proposition de De Broglie, Schrödinger a franchi le pas décisif dans cette direction et établi l'équation qui régit la forme et l'évolution des ondes de probabilité ou, comme on a fini par les baptiser, des fonctions d'onde. Il n'a pas fallu longtemps avant que l'équation de Schrödinger et l'interprétation probabiliste soient mises à contribution pour obtenir des prédictions extraordinairement précises. Ce qui est vraiment étrange dans tout ça, c'est que les électrons, et tout le reste d'ailleurs, ne peuvent pas être décrits à la fois comme se trouvant à tel endroit  et ayant telle vitesse.
Einstein a tenté de minimiser l'importance de cette entorse à la théorie classique en argumentant que, même si le raisonnement quantique limite manifestement notre connaissance de la position et de la vitesse, l'électron, lui, a toujours une position et une vitesse précises. Et bien le plus incroyable est que c'est faux !!!
Là pour une fois, le grand Einstein s'est trompé.
Heisenberg a prouvé qu'il existe un compromis entre la précision des mesures de position et de vitesse, mais il a montré aussi qu'il existe un arrangement du même type entre la précision des mesures d'énergie et la durée de ces mesures. Selon la théorie quantique, on ne peut pas dire qu'une particule a précisément telle ou telle énergie à tel ou tel instant. Cela a une conséquence pittoresque : du fait du principe d'incertitude, l'univers se révèle être un milieu effervescent si on l'examine sur des distances de plus en plus courtes et des échelles de temps de plus en plus petites.
Bref, globalement, la mécanique quantique se démarque de la physique classique par deux aspects : des règles différentes quant à l'additivité des probabilités, et l'existence de grandeurs physiques ne pouvant se manifester que par multiples de quantités fixes, appelés quantas, qui donnent leur nom à la théorie. Je ne peux m'empêcher de rappeler que selon moi, les étranges caractéristiques de la mécanique quantique prouvent que la matière est fondamentalement de l'information.
Je pense m'être très bien justifié dans cet article d'octobre 2012. Comme je le disais à l'époque, supposons que l'on essaie d'en savoir davantage sur un petit élément fondamental de matière qui serait donc une information : cela reviendrait à essayer d'avoir plusieurs informations sur quelque chose qui n'est fondamentalement qu'une seule information. Intuitivement, on comprend bien que c'est impossible : on ne peut pas découper une information fondamentale en plusieurs informations, car sinon cela signifierait qu'elle n'est pas fondamentale... Le principe d'incertitude d'Heisenberg, qui explique en fait qu'il est impossible d'avoir trop d'informations à la fois sur les constituants microscopiques de la matière, est selon moi une confirmation expérimentale de ce raisonnement simple mais logique.
Même le grand Einstein ne comprenait pas son collègue Heisenberg. Pourtant, les bizarreries de la mécanique quantique pourraient sans doute s'avérer compréhensibles et même naturelles une fois que l'on aura admis que le constituant fondamental de la matière est en fait l'information !
L'INFORMATION, mes amis !!

 

E. Le modèle standard, et la théorie des cordes.
Dans les années 30 et 40, sous l'influence de figures marquantes telles que Dirac, Pauli, Schwinger, Dyson, Tomonaga et Feynman, les théoriciens n'ont eu de cesse de trouver un cadre mathématique permettant de décrire la turbulence de l'univers microscopique. L'équation de Schrödinger n'a pu fournir qu'une description approchée de la physique microscopique. Cette approximation marche tant que l'on ne se penche pas sur l'agitation microscopique, mais elle s'effondre dès que l'on s'en approche. L'ingrédient physique essentiel qu'il a négligé d'inclure dans son formalise, c'est la relativité restreinte. Les efforts pour concilier relativité restreinte et théorie quantique se sont d'abord concentrés sur la force électromagnétique et ses interactions avec la matière.

Ainsi, une succession d'avancées astucieuse a donné naissance à l'électrodynamique quantique, la plus simple des théories quantiques des champs relativistes :
Théorie quantique car aspects probabilistes et incertitude font partie de ses ingrédients de base.
Théorie des champs car elle relie les principes quantiques à la notion classique du champ de forces, ici, le champ électromagnétique de Maxwell.
L'électrodynamique quantique est sans doute la plus précise des théories de la nature. L'accord entre prédiction théorique et réalité physique est véritablement stupéfiant : ample confirmation expérimentale au milliardième près.
Après un tel succès, au cours des années 60 et 70, les physiciens ont cherché à s'en inspirer pour développer une compréhension analogue des forces faible, forte et gravitationnelle. Cette voie s'est révélée très fructueuse pour les interactions faible et forte. Deux théories très semblables à l'électrodynamique quantique ont ainsi vu le jour : la chromodynamique quantique et la théorie électrofaible.
La théorie électrofaible est l'unification des interactions faible et électromagnétique : Glashow, Salam et Weinberg ont reçu le prix Nobel en 1979 pour avoir établi qu'à des températures et à des énergies suffisamment élevées, ces champs fusionnent. Dans notre univers froid, par brisure de symétrie, les forces électromagnétique et faible ont des formes différentes.
La théorie électrofaible est capable de prédire les masses des bosons W et Z, vecteurs de la force faible, tandis que le photon, vecteur de l'interaction électromagnétique a une masse nulle. Ces différences de masse expliquent la différence considérable de comportement de ces interactions à basse énergie.

La chromodynamique quantique décrit l’interaction forte. Elle utilise la théorie quantique des champs pour rendre compte de l’interaction entre quarks et gluons. D’après cette théorie, les quarks et les antiquarks sont confinés dans les particules qu’ils constituent et possèdent une propriété nommée « couleur » qui peut être bleue, verte ou rouge, et qui est analogue à la charge électrique de la force électrostatique. Un autre principe fondamental de la théorie est qu’une particule constituée de quarks doit toujours avoir une couleur résultante blanche.
Le confinement des quarks provient du fait que la force qui les lie croît avec la distance. Lorsque celle-ci est très faible, les quarks n’interagissent presque pas entre eux, tandis que plus ils s’écartent et plus l’interaction s’intensifie.
Au cours des vingt dernières années, de multiples expériences ont été réalisées pour tester les théories quantiques des trois forces non gravitationnelles : elles ont passé toutes les épreuves haut la main. Concrètement les expérimentateurs mesurent tout d'abord la bagatelle de 19 paramètres : masses, charges, intensités, etc.. Les chercheurs insèrent ces données dans leurs théories quantiques des particules matérielles et de leurs interactions. Les résultats expérimentaux confirment de façon spectaculaire les prédictions théoriques ainsi obtenues. En raison de ce succès, les physiciens ont baptisé cette théorie des trois interactions non gravitationnelles et des trois familles de particules matérielles « modèle standard de la physique des particules ».
Le tableau suivant permet d'avoir une vue globale des composants de la matière et des bosons de jauge selon ce fameux modèle standard :

 

model-standard1

 

Les composants de la deuxième et troisième famille sont instables à nos énergies. Voici maintenant les caractéristiques des composants de la première famille vis à vis des trois forces fondamentales concernées par le modèle standard :

particules1

Un paramètre n'est pas évoqué par ce tableau : le spin. Le spin est la version quantique du mouvement de rotation sur soi : les particules élémentaires possèdent une quantité de spin intrinsèque qui est soit un nombre entier, soit un nombre demi-entier (multiple de la constante de Planck) et qui ne change jamais. L'électron, le positron, les neutrinos, les quarks ont tous un spin de ½. Les porteurs de forces non gravitationnelles à savoir le photon, le gluon et les bosons W et Z ont un spin de 1. Le boson de Higgs a un spin de 0 et le graviton, hypothétique particule vecteur de la gravitation, a un spin de 2.
À ce propos, le graviton n'est pas la seule particule élémentaire hypothétique. Si ce qu'on appelle la supersymétrie est valable, alors devraient également exister les superpartenaires : le sélectron, particule de spin 0 superpartenaire de l'électron, le sneutrino et les squark, également de spin 0. De même, les particules d'interaction devraient avoir des superpartenaires de spin 1/2 : les photinos pour les photons, les gluinos pour les gluons et, pour les bosons Z et W, les zinos et les winos. Pour l'instant ces particules n'ont pas encore été détectés. Quel bordel ce modèle standard !!
Mais revenons à la star de l'année 2012, l'héroïne du prix Nobel de physique 2013, qui, elle, a, semble-t-il, bien été détectée : j'ai nommé bien sûr... Le boson de Higgs !!
Quelques mots d'explication... Nous remarquons que les bosons W et Z ont une masse, exprimée en GeV dans le premier des deux tableaux, alors que le photon non. Or les symétries de jauge requièrent que les transmetteurs de force, c'est à dire les bosons de jauge, soient de masse nulle.
Pour contourner le problème, les scientifiques ont dû inventer un mécanisme pour briser la symétrie de jauge permettant aux bosons W et Z d'acquérir une masse : ils ont postulé l'existence d'un nouveau champ, surnommé champ de Higgs.
Le champ de Higgs différerait des autres champs en ce qu'à basse température, donc à basse énergie, l'espace ''préférerait'' être rempli de particules de Higgs que de ne pas l'être. Les bosons W et Z interagissent avec ce champ, contrairement au photon, et avancent à travers l'espace comme s'ils se mouvaient dans une mélasse épaisse. De cette manière, ils acquièrent une masse effective. À haute énergie, les interactions dans le champ de Higgs sont telles que l'espace n'est plus rempli de cette mélasse Higgsienne, les bosons W et Z perdent leur masse et la symétrie entre eux et le photon n'est plus brisée, elle est ''restaurée''. La masse d'un boson électrofaible, MAIS a priori PAS celle des quarks attention, ne serait donc qu'une manifestation de cette interaction des particules avec le champ de Higgs dans lequel elles ''baignent''.
Le champ de Higgs permet de préserver la symétrie à haute énergie et d'expliquer la brisure de la symétrie à basse énergie. Ce n'est donc pas le boson de Higgs qui donne directement une masse aux autres bosons : le boson BEH est une manifestation du champ de Higgs et du mécanisme de Higgs. Le mécanisme de Higgs pourrait exister sans lui.
Si vous ne comprenez rien à ce que je viens de raconter, vous pouvez toujours essayer de regarder cette petite vidéo, qui simplifie bien trop les choses, à mon goût :

 

 

On croit d'ailleurs y comprendre que le mécanisme de Higgs est responsable de la masse de toutes les particules. Ce qui est faux. Voilà, voilà... Ce n'est pas super clair ni super simple, mais c'est déjà quelque chose. En tout cas, mon article est presque terminé. Il est hélas long, trop long, beaucoup trop long. Tant pis... Mais avant de mettre un point final à ce rappel quelque peu saugrenu sur un site du style de dieuexiste.com, j'aimerais dire quelques mots sur la théorie des cordes, pour le plaisir...

espacesenroules.jpg

Cette dernière a été forgée pour expliquer à la fois le modèle standard et la relativité générale dans une même formulation mathématique : il s'agissait donc de trouver une sorte de théorie du tout, unifiant la gravitation et le modèle standard. D'abord, il n'y a pas une mais des théories des cordes. Pour chacune d'entre elles, notre monde, serait non pas constitué de trois dimensions spatiales, mais de 10, 11, ou même 26 dimensions. Ces dimensions, qui ne sont pas les trois grandes que nous connaissons, resteraient invisibles parce qu'elles seraient, selon la théorie, enroulées à une échelle microscopique, de l'ordre de la longueur de Planck, ce qui ne nous permettrait pas de les détecter : impossible de vérifier expérimentalement le modèle donc...
Les constituants fondamentaux de la matière seraient alors des cordes pouvant vibrer dans toutes les dimensions imaginées, ce qui expliquerait leur grande variété. L'une de ces théories, celle dite des supercordes, propose de prendre en compte 10 dimensions spatiales avec une variété bien particulière pour jouer le rôle des dimensions enroulées : les espaces de Calabi-Yau. Ces espaces sont des objets mathématiques particulièrement complexes, que les scientifiques ont bien du mal à maîtriser.
De telles difficultés pourraient augurer de résultats impressionnants. Pourtant ce n'est pas le cas. Les déceptions sont nombreuses : description imparfaite du modèle standard, problèmes pour expliquer l'existence de l'énergie noire, irréfutabilité comme nous l'avons vu plus haut, absence de prédictions, etc...
Bref ce n'est pas super-génial...
D'autant qu'il n'y a pas que pour la relativité générale, c'est à dire la gravitation, que le modèle standard reste muet : il n'explique ni l’hypothétique matière noire ni la très étrange énergie noire évoquée dans cet article de juin et dont l'origine reste un mystère. Rien non plus sur l'énigmatique inflaton, supposé être à la cause de l'inflation cosmique. Un modèle qui ne concerne que 4% du contenu de l'univers, et seulement à basse énergie, ne peut prétendre à être la Grande Explication sans sombrer dans le ridicule. Il y a visiblement encore beaucoup de boulot à faire...
Et si on ne prenait pas le problème par le bon bout ? Je ne suis pas physicien, mais pourquoi ne pas partir de ce qui, comme je l'ai expliqué plus haut, semble évident : le composant fondamental de l'univers, c'est tout simplement l'information.
Dans l'histoire, les hommes ont successivement affirmé que la petite brique fondamentale à la base de tout ce qui existe était l'atome, puis le proton ou le quark, l'électron, maintenant la corde. Cette fuite en avant, ce jeu sémantique absurde, n'a guère de sens. Par contre dès que l'on dit que cette petite brique c'est l'information, on apporte enfin une vraie définition : l'information, c'est le pixel de l'écran, l'information, c'est ce qu'on ne peut découper en deux informations. Ce qui, comme je l'ai déjà écrit, nous explique pourquoi la mécanique quantique existe. Voilà une conclusion intéressante et ouverte pour ce gigantesque article : et si l'information était le constituant fondamental du monde dit ''matériel'', comme la lettre est le constituant fondamental du mot et comme Dieu est l'origine de toute chose ??
J'essaierai, dans un tout prochain article, d'expliquer plus précisément quelle est ma théorie. Quoiqu'il en soit, il faut d'ores et déjà savoir qu'en partant de cette déduction toute simple - car il me semble que c'est davantage une déduction naturelle qu'une hypothèse - on arrive a priori à expliquer tout un tas de phénomènes physiques de manière complètement logique, comme je l'expliquais en 2011.
Et surtout on comprend de mieux en mieux que l'univers a été créé pour la conscience : comme s'il fallait partir de ce phénomène en grande partie métaphysique qu'est l'esprit pour trouver les clés des mystères de l'univers.
Incroyable non ?
La conscience n'est pas un accident malheureux comme le pensait Jean-Paul Sartre, mais l'objectif du monde. Ça change certaines choses, vous en conviendrez...
À suivre !!!

Publié dans Best of 2011-2014

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