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31 juillet 2013 3 31 /07 /juillet /2013 15:52

                                   Etre de lumière et intelligence deslumières ?

Dans l’article ‘Notre matière n’est pas toute la matière’, (du 29/06/2013, voir dans mon blog), j’ai évoqué l’idée que nous étions des êtres de la lumière. Il n’y avait pas de ma part, avec ce propos, la moindre volonté de faire référence à une quelconque mystique mais il y a l’idée qu’après tout il est normal que nous soyons fascinés par cette lumière qui nous est si familière mais il ne faudrait pas qu’elle nous aveugle intellectuellement plus longtemps. Je me propose de développer cette idée qui peut paraître a priori extrêmement iconoclaste.

La citation que j’ai sélectionnée de S. Haroche dans l’article cité ci-dessus est très explicite : la lumière et la matière sont : ’les deux faces d’une même réalité’ et pour ceux qui sont perplexes vis-à-vis de cette affirmation, acceptons de la formuler au conditionnel : la lumière et la matière seraient

Pour commencer à illustrer le choix du titre de l’article, je propose d’analyser l’article : ‘La matière noire pourrait ne pas l’être complètement’, de Laurent Sacco, le 24/06/2013, dans Futura-Sciences. Je cite en particulier : « Cette matière est dite noire car elle serait composée de particules incapables d’émettre de la lumière. » Il exclut qu’il y ait une autre lumière (une autre radiation), que celle que nous sommes à même actuellement de détecter, qui puisse être émise par cette matière noire. Cette affirmation résulte d’un parti pris et elle est en opposition avec ce que nous dit S. Haroche, sauf à considérer que le propos du prix Nobel n’est pas universel et ne vaut que pour la matière qui nous est actuellement commune. Rien ne justifie cette conception bornée d’autant que pour tenter de faire passer la matière noire dans le champ de notre spéculation l’auteur privilégie un modèle de particules de matière noire qui seraient des anapoles. Pour plus de précision je renvoie à la lecture de l’article de L. Sacco. Rappelons que, jusqu’à présent, des objets avec une structure si particulière n’ont jamais été observés à l’état élémentaire.

Maxwell a certainement était le scientifique qui a le mieux expliquer en quoi le processus de modélisation… de la nature, valait en tant que processus intellectuel et spéculatif mais pas plus. Son œuvre consiste à s’appuyer sur une modélisation de la nature : « c'est-à-dire de lancer sur la nature des filets – autrement dit, des « modèles » -, pour en attraper les secrets dont les mailles sont mathématiques, tout en sachant bien que ce sont là des artifices, en ce que ces modèles ne reflètent jamais fidèlement les mécanismes qu’ils servent à représenter. Maxwell, par le maniement des artifices, entendait pénétrer plus avant dans l’intelligence de la nature et en formuler les lois fondamentales, qu’il pensait être sinon géométriques du moins structurales.

Le caractère heuristique d’un travail de modélisation est donc légitime, si, et seulement si, comme le préconise Maxwell, on fait preuve d’une grande maîtrise et d’une grande rigueur intellectuelles. Par contre ce travail peut conduire à la conception de faux ami, et être contreproductive si on procède à marche forcée à une modélisation (avec accumulation d’hypothèses) masquant ainsi un enfermement de la pensée. C’est ainsi que j’ai analysé l’article en question de L. Sacco. Tout cela pour remettre en selle une interaction (très) éventuelle entre matière noire et champ électromagnétique : « Si la matière noire est composée de fermions de Majorana (sic) avec un anapole (sic), elle est donc sensible aux champs électromagnétiques. »

Un autre article récent (27/06/2013, NewScientist) : ‘Is missing ‘partial’neutrino a boson in disguise ?’ soit : ‘Est-ce que la partie manquante du neutrino est déguisé en boson ?’ Ce boson, serait le boson de Goldstone, proposé dans les années 1960, « qui est supposé faire partie du mécanisme de Higgs… », « …mais aucun indice de son existence n’a jusqu’à présent était observé dans la nature. » Selon l’auteur de l’article, il paraît que l’étude approfondie de la carte du rayonnement fossile, délivrée par le satellite Planck, conduirait à formuler l’hypothèse que les choses seraient plus sensées s’il y avait entre 3 et 4 types de neutrino, plutôt que juste 3. Comme le dit S. Weinberg : « Clairement il n’y a pas une telle chose comme un ½ neutrino. Donc qu’est-ce que cela pourrait être ? » « Selon Weinberg, le boson de Goldstone pourrait combler cette difficulté. Il est sa propre antiparticule (ce propos est purement spéculatif), donc ces bosons peuvent s’annihiler. Cela veut dire que les bosons n’auraient que la moitié de leurs effets visibles, sur la carte du rayonnement fossile, comparées aux particules plus traditionnelles. Le boson est aussi attendu comme interagissant moins avec les autres particules de matière pendant l’expansion de l’univers, ce qui veut dire qu’il peut apparaître comme 0.39 d’un neutrino maintenant. Cela semble être en accord avec ce qui est observé. » Si l’idée du neutrino fractionnaire persiste, le boson de Goldstone serait une interprétation plausible. « Le processus par lequel le boson de Goldstone est introduit est le même que celui qui théoriquement, donnerait naissance à la matière noire. Le boson est sans masse, donc il ne peut pas être la matière noire. Mais comme le suggère Weinberg, si c’est réel, comprendre le Goldstone pourrait aider à révéler la nature de la matière noire dès les premiers instants du cosmos. »

Toutefois, relativisons ce qui est affirmé dans cet article du NewScientist car dans un autre article, de Alain Riazuelo de l’IAP, (in ‘Pour la Science’ de mai 2013), il est écrit que : « La suggestion de l’existence possible d’une quatrième famille de neutrinos, nommés neutrinos stériles, auraient une influence sur les fluctuations du fond diffus, mais ce type de modification n’est pas observé dans les résultats. Il n’y aurait bien que trois familles de neutrinos (sic). »

Il est encore facile aujourd’hui de convoquer les neutrinos pour combler les failles de notre compréhension des propriétés de la nature car ceux-ci sont tellement peu compris, c’est-à-dire que les lois physiques régissant leurs propriétés sont tellement mal identifiées, que nous pouvons spéculer à leur propos sans aucune retenue.

Parmi tous les possibles au sein de l’éternité, nous, ‘sujet pensant’, avons déjà atteint une compréhension significative des lois et des propriétés de la nature. Mais il n’y a pas de raison de considérer que celles qui sont à la portée des prochaines découvertes soient contraintes par des critères ressemblant. Comme James Clerk Maxwell, en son temps, l’a déjà préconisé, jetons des nouveaux filets avec des mailles différentes qui permettront de révéler de nouveaux secrets de la nature. A cette fin je propose qu’à la lumière de ce que nous savons déjà nous projetions des hypothèses hardies qui pourraient élargir le champ de nos connaissances en physique :

- L’affirmation de S. Haroche doit être convertie en un postulat universel : « Qu’à toute catégorie de matière correspond l’autre face d’une même réalité. Cette autre face serait un rayonnement. Ainsi si on fait l’hypothèse que la matière noire a une constitution élémentaire, il doit lui correspondre un rayonnement que nous ne savons pas encore décrypter, en conséquence il est pour nous (provisoirement) ‘noir’.»

– En ce qui concerne la matière qui nous est commune, le lien entre les deux faces de la réalité en question est spécifique, c’est-à-dire E = mc2. Les paramètres qui caractérisent les deux faces de la même réalité sont unis dans une loi qui fait sens.

– De la matière d’une autre nature, comme la matière noire, n’a pas de raison d’être contrainte par la même loi que celle citée en 2. Du rayonnement ‘noire’ n’a pas de raison d’être caractérisé par un paramètre semblable comme celui de la lumière qui nous est si commune.

– Les neutrinos des différentes saveurs devraient être considérés comme des éléments hybrides, c’est-à-dire comme des ersatz d’électrons, de muons et de taus, mais n’étant plus vecteurs de rayonnement il n’y a plus de raison de penser qu’ils puissent être caractérisés par E = mnc2. L’obstination (compréhensible) de vouloir les détecter par les moyens de cette formule est donc inappropriée.

 

Conçus en 1958 par Iakov Zeldovitch, physicien et cosmologiste Russe. Ces anapoles n’ont été observés que dans des systèmes composites : noyaux de césium 133 et ytterbium 174.

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