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27 août 2014 3 27 /08 /août /2014 14:25

Un authentique Big Bang.

Fracturer le masque parfait de la Relativité Restreinte.

Puisque ma conviction est que l’espace et le temps sont fondés par l’être humain, il me faut assumer cette conviction et étayer les conséquences qui en résultent, même les plus iconoclastes.

Ainsi, c’est un authentique ‘big bang’ qui s’est produit quand a surgi dans la Nature une première intelligence, surgissement que l’on situe à peu près entre 10 à 8 millions d’années. Cette intelligence primordiale de notre ancêtre, qui est à l’origine de la trace de la lignée humaine, s’est différenciée des autres hominoïdes en s’installant dans l’espace et dans le temps. C’est donc une ‘Présence’ embryonnaire qui s’installe. On peut concevoir que cet ancêtre intègre premièrement l’idée d’espace parce que la nature lui offre le support concret qui permet le déplacement, le changement de lieu, ainsi que le repérage concret, physique, des lieux qui diffèrent. L’idée de l’espace s’impose sur une base proprement fonctionnelle, elle est corrélée significativement avec le support proprement tellurique et elle résulte d’un rapport premier ‘d’intelligence’ avec ce qui est offert par l’environnement naturel immédiat. C’est une appropriation, comme toute appropriation, elle se fait par un conditionnement aux fins qui lui sont attachés (pensons à la multitude d’étalons de distance qui ont été inventés par l’homme). L’Idée de l’espace au sens exprimé par Platon ne se forgerait, selon ce processus, bien après coup, à la suite d’un développement intellectuel déjà très sérieusement élaboré qui favoriserait le processus d’une abstraction idéale plus complète, exactement parfaite, (détachée de son conditionnement fonctionnel) qui conduirait à l’Idée de l’espace.

Il en est de même pour les autres grandeurs qui vont suivre dans l’article. Ce qu’il faut retenir c’est que toutes les grandeurs qui sont appropriées par l’intelligence primordiale et dont la référence première est offerte par la Nature, ne le sont que par un processus de réduction vis-à-vis de toutes les possibilités qui sont offertes par cette Nature. Disons que l’intelligence primordiale, étant donné ce qu’elle est, ne peut être que sélective. Cette sélection-réduction est irréversible. Le mythe de la caverne de Platon, évoque donc la prise de conscience de ce processus irréversible de réduction qui est considéré par Platon en personne comme une aliénation rédhibitoire. Je ne suis pas platonicien et certainement pas comme peuvent l’être d’éminents scientifiques comme M. Tegmark, R. Penrose, A. Connes, etc…, mais je considère que l’allégorie relative à la caverne proposée par ce philosophe grec représente une étape très significative de l’expression de l’évolution du rapport d’intelligence du sujet pensant à l’égard de son environnement et partant de sa compréhension.

L’idée empirique d’un flux ‘temporel’, peut être corrélé au spectacle du changement continu de la position de l’astre solaire et elle a dû se forger bien plus lentement car cela met en jeu un processus d’intériorisation, d’abstraction, qui peut même contribuer au développement des capacités cérébrales[1](in fine le temps a pu être repéré conventionnellement grâce au savoir-faire instrumental de l’homme, dans l’histoire, il fut aussi considéré comme source de pouvoir pour celui qui pouvait dire le temps). C’est la raison pour laquelle je place cette faculté de la saisie d’un flux temporel et des moyens de le repérer comme un propre de l’être humain. Ainsi, c’est donc en connaissance de cause que j’accorde un rôle déterminant au temps propre du sujet : TpS (scansion élémentaire), et que je le qualifie d’existential. (Dans l’article du 03/07/2014, j’explique comment historiquement ce serait produit l’imbrication de l’espace-temps, ainsi que l’association de l’espace avec le substrat matériel.)

Voir le document Annexe joint à la fin de l’article.

Ensuite vient la notion du déplacement, non seulement dans le cadre d’un changement de position spatiale mais aussi en la combinant avec son évolution temporelle. A partir de là, émerge l’idée de vitesse de déplacement, dans le rapport : quantité de déplacement/quantité de temps impliqué.

Le processus de fondation de l’espace et du temps est une opération propre de l’intelligence humaine qui a procédé par prélèvement(s) réducteur(s) sur ce que la nature fait voir d’une façon plus ou moins directe. La grandeur vitesse est une grandeur dérivée de ces grandeurs prélevées, en conséquence elle hérite donc du même statut.

Ceci m’amène à considérer qu’il faut distinguer, la saisie de la vitesse de systèmes qui sont le fruit de notre fabrication, de systèmes qui appartiennent à des systèmes naturels.

Pour les systèmes qui sont le fruit de notre fabrication, la mesure de la vitesse de leur déplacement est réaliste, puisqu’il y a homogénéité de conception entre ses systèmes et les grandeurs qui conduisent à l’évaluation de leur vitesse. Aucune réduction supplémentaire n’entre en ligne de compte.

Par contre pour ce qui concerne des systèmes naturels la situation est différente et je propose de procéder à une distinction concernant les systèmes naturels matériels de ceux qui sont immatériels. En effet les systèmes matériels naturels offrent les possibilités de repérages identiques à ceux qui sont le fruit de notre fabrication. Les modalités cognitives en jeu à cet égard doivent être identiques à celles de la situation précédente et produisent donc un résultat de même nature et de même valeur. Donc, il n’y a pas lieu de différencier le statut ontologique de la grandeur vitesse des systèmes matériels dont nous sommes les auteurs, de ceux dont nous ne le sommes pas. (Je formulerai un peu plus loin une exception pour les objets dits ‘matériels’ mais qui ont une vitesse naturelle voisine à C, exemple les neutrinos.)

Par contre le statut ontologique de la vitesse des systèmes naturels immatériels doit être clairement différencié des objets précédents car du fait de leur immatérialité une réduction nouvelle et supplémentaire (pas obligatoirement de même nature que pour l’espace et pour le temps, c’est-à-dire qu’elle peut être plus complexe) doit opérer pour entreprendre une saisie-identification par le sujet pensant de l’objet immatériel.

Je pense plus particulièrement à ce qui est immatériel, telle la lumière. Ainsi la vitesse dite de la lumière : C, est une grandeur que nous faisons apparaître étant données nos capacités cognitives, elle est estimée tout autant qualitativement que quantitativement par un processus de réductions qui est du fait du sujet pensant. Le statut ontologique de la lumière, de la vitesse C, de ses concepts attachés doit être interrogé. Comme je le dis : « C, est une grandeur que nous faisons apparaître… », c’est donc une représentation qui est plutôt conforme à nos capacités d’appropriation intellectuelle qu’à nos capacités d’identifier une réalité naturelle. (J’ai déjà évoqué cette distinction entre vérité et réalité dans l’article du 22/03/2014 : ‘La physique n’est pas une science qui nous conduit à la connaissance de la réalité. Elle nous conduit à établir des vérités fondées.’)

La vitesse C, est une signature extrapolée mais consensuelle qui nous permet d’identifier ce que l’on désigne physiquement par la lumière, elle nous est utile, elle témoigne de notre capacité actuelle d’investissement intellectuel des propriétés de la Nature et tout ce qui lui est corrélée, elle marque en fait une frontière, un horizon, de ce que nous pouvons savoir de la nature, de Notre univers. En fait, peut-être que ce que nous appelons la lumière n’a pas de vitesse du tout et c’est une façon erronée de l’identifier ! Et si mobilité de la lumière, il y a, elle devrait être appréciée d’une façon différente.

Maintenant, faisons un bilan d’un questionnement qui a toute sa légitimité scientifique :

(Extrait de wikipédia) : « Le nom de cette constante est souvent source de confusion. Il est important de comprendre que la vitesse de la lumière n'est pas une constante physique en soi : elle coïncide avec la constante physique cà condition que les photons aient une masse identiquement nulle et que la propagation s'effectue dans le vide absolu.

Par ailleurs, il est nécessaire de définir soigneusement la vitesse dont on parle. En effet, lorsqu'un pulse de lumière est émis, la description de sa propagation peut faire intervenir différentes notions comme la vitesse de phase (qui est la vitesse de propagation d'une composante spectrale monochromatique), la vitesse de groupe (qui est la vitesse de propagation du maximum du pulse lumineux, parfois abusivement considérée comme la vitesse de propagation de l'information), la vitesse du front d'onde (qui est la vitesse du point initial de l'onde). En réalité, elle n'a pas toujours un sens physique simple ; elle peut être supérieure à c ou même négative ; la vitesse de transport de l'énergie n'est pas directement mesurable et pose également des problèmes de sens physique simple. Au moins 8 concepts de vitessespeuvent être utilisés pour caractériser la propagation de la lumière. Dans le vide, toutes ces vitesses sont égales à la constante c, mais dans un milieu, seule la vitesse du front conserve cette valeur.

En toute rigueur, la question de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide, telle qu’observée par quantum d’énergie transportés par les photons, ne peut être totalement tranchée puisqu'il est théoriquement possible que les photons aient une masse non nulle : les mesures ne peuvent que plafonner cette masse hypothétique et non prouver qu'elle est rigoureusement nulle. Toutefois, même s'il était avéré que les photons ont une masse, cela ne remettrait pas en cause le principe de la constante c, mais donnerait plutôt une limite de précision de son observabilité dans les modèles de référence ; on conserverait avec c une limite absolue de vitesse que les photons observés ne pourraient pas eux-mêmes atteindre dans le vide. »

Que signifie cette polychromie de la vitesse de la lumière ? Avant tout, reconnaissons que c’est avec ces données, depuis J. Maxwell, que nous avons engagé une progression fabuleuse dans la compréhension de ce que serait la lumière, et puis la relativité restreinte est advenue. Ce qu’il me semble approprié de constater, c’est que la vitesse C est plus représentative des capacités d’inférer du sujet pensant que représentative d’une vérité qui coïnciderait absolument avec une propriété effective dans la Nature.

A propos de l’hypothèse du photon, qui est à l’origine de la mécanique quantique, grâce à l’hypothèse d’Einstein en 1905 pour rendre compte de l’effet photoélectique, l’’énergie’ du photon vient à point surtout pour donner un sens physique à un paramètre h, pure artéfact mathématique comme l’a précisé M. Planck dès 1900. N’oublions pas comme l’a fortement indiqué Heisenberg, que les concepts de la physique des quanta ne peuvent s’appliquer à un objet qu’à condition que notre connaissance de cet objet soit incomplète, et ceci statutairement : d’où les notions de complémentarité, d’indétermination et de lois statistiques, qui interdisent d’après lui qu’on établisse une ontologie de l’objet en question.

 

 

On peut encore constater que le processus d’appropriation-réduction de l’espace et du temps par l’anthrôpos serévèle d’une façon significative lorsqu’on exploite le concept d’espace-temps et qu’on tente de rendre compte des propriétés relatives à la lumière qui sont des propriétés limites (extrapolées) de nos capacités actuelles d’interprétation. Lisons les commentaires de J.M. Lachièze-Rey qui reconnaît des difficultés logiques d’interprétation avec les données contradictoires que l’on obtient avec un photon. In ‘Pour la Science’, novembre 2010, p.45 : « Il existe une durée en un sens « plus valable » que les autres. Les équations de la relativité indiquent que dans notre exemple, plus le trajet d’un observateur est proche de celui du photon émis par l’étoile, plus la durée qu’il va mesurer est petite. D’une façon générale, l’observateur qui est lié à un processus et l’accompagne du début à la fin mesurera la durée la plus petite possible. Nommée « durée propre », on peut considérer que c’est la vraie durée du processus. Dans notre exemple, la durée propre du phénomène est celle que mesurerait le photon. Or la relativité indique que la durée propre d’un photon est…nulle. Cela n’est qu’une manifestation du fait qu’il voyage à la vitesse limite, celle de la lumière ; de façon générale c’est vrai pour toute particule de masse nulle. Ainsi la durée propre du trajet du photon, de son émission dans une galaxie lointaine à sa réception, est nulle. On aurait pourtant envie de dire que le trajet dure des milliards d’années. »

Le même auteur nous indique le caractère inapproprié de l’usage de l’espace et du temps dans le traitement du ‘grain’ de lumière dans : ‘Initiation à la Cosmologie’, p.41 : « La relativité restreinte énonce que le rayonnement se propage toujours à la vitesse c, ce qui s’écrit simplement selon la relation ds = 0. Cette relation est conservée en relativité générale : les trajectoires du rayonnement correspondent aux courbes d’équation ds = 0, que l’on nomme géodésiques de longueur nulle. En effet, l’intégrale de la métrique le long de ces courbes est nulle par définition puisque ds = 0 tout le long. Il vaudrait mieux sans doute dire géodésique « de métrique nulle » puisque le concept de longueur évoque la partie purement spatiale de la métrique, mais l’expression est consacrée par l’usage. Insistons dès à présent sur le caractère mi-spatial mi-temporel de ces trajectoires : le long de la trajectoire d’un photon, ni l’intervalle de temps dt, ni celui d’espace R(t)dσ ne s’annulent. L’intervalle est donc bien mixte et l’on peut pressentir qu’il ne sera opportun de le caractériser ni par une distance ni par une durée. Le décalage vers le rouge z, de nature mixte, est la quantité la mieux adaptée. »

A juste raison certains physiciens ne sont pas dupes quant à la représentation du grain de lumière fruit d’une opération réductrice de la part du sujet pensant : « La vision du photon comme un petit grain de lumière est bien commode – cela évite de se poser des questions métaphysiques lorsqu’on allume la lumière – mais c’est une description imparfaite. » de J. M. Raimond (E.N.S, Paris)  de même « un photon est une excitation quantique élémentaire d’une onde classique. » in ‘Sciences et Avenir, Avril-Mai 2010, p.27.

Les contraintes que nous rencontrons avec l’étude de la lumière et conséquemment en relation avec C doivent être considérées comme des contraintes qui résultent des limites de nos capacités actuelles d’inférer et ne doivent pas être confondues avec des limites qui nous révèleraient une finitude des lois dans la nature. Il en est ainsi pour E = mc2. Il en est ainsi de la théorie quantique des champs qui marie mécanique quantique et relativité restreinte.

En résumé et dit autrement, en ce qui concerne le rayonnement de lumière, l’opération intellectuelle qui conduit à la déclaration de la certitude, par le sujet pensant, de l’objectivité, n’a plus de raison d’être. Cela n’efface pas pour autant que s’impose une vérité fondée, avec toutes les valeurs significatives qu’elle véhicule. Ici, la vérité fondée est l’invariance de la vitesse C. C, est peut-être correctement représentée par la vitesse de propagation de la lumière dans certaines circonstances, de toute façon, cette vérité fondée émerge de l’évaluation de ce que nous sommes en mesure de saisir à propos du rayonnement.

Comme indiqué précédemment, c’est à cause de la spécificité du processus de l’appropriation-réduction, et partant de la fondation de la dimension spatiale et de la dimension temporelle par l’anthrôpos, que nous sommes acculés à additionner les apories qui sont autant de sérieux obstacles dans notre actuelle progression vers une plus grande compréhension des propriétés de la Nature. (A ce propos, voir par exemple le dernier ouvrage de Lee Smolin : ‘La Renaissance du temps’, Pour en finir avec la crise de la physique. Dunod, 2014.)

A partir de ce constat, il est possible de laisser de côté ces apories et de reprendre une marche vers l’avant. Comme je l’ai indiqué, en ce qui concerne les objets qu’ils soient de notre facture ainsi que les objets naturellement matériels, ils sont traités d’une façon équivalente par notre conception de l’espace et du temps. Lorsque ces objets avoisinent C, il y a un autre processus d’appropriation-réduction qui entre en ligne de compte. Quelque part, il y a de ce fait une hétérogénéité significative de représentation et donc une incompatibilité entre ce qui est de l’ordre de la matière et de l’ordre de la lumière. Ainsi dans l’univers cogité par l’anthrôpos la matière doit se volatiliser. Dans le voisinage de C, la matière se brûle les ailes, elle ne peut pas être représentée en tant que telle, elle rejoint ainsi l’apparence identique à celle du rayonnement.

Je devine évidemment la réplique qui immanquablement surgira après la lecture de ce paragraphe et on me rappellera que E = mc2 n’est pas un fantasme que c’est une loi moult fois vérifiée. Je ne réfuterais pas ce propos mais je rappellerai que cette loi est vrai pour ce qui représente 4% de la matière qui compose Notre univers, pour le reste nous ne pouvons rien dire et encore moins dans d’autres univers que le Nôtre. Par exemple cette matière que nous qualifions de noire, composante de Notre univers en proportion significative, n’est peut-être pas astreinte à obéir à E = mc2 parce qu’elle n’émet pas une lumière de même nature, et peut-être qu’elle n’en n’émet point du tout, et donc n’est pas concernée par la vitesse limite C. Le sujet pensant que nous sommes ne peut donc pas saisir cette fameuse matière noire en suivant la même voie.

L’autre problème est celui de l’invariance de C, qui nous a conduits à la qualifier de constante universelle. Elle appartient à la catégorie des vérités fondées (en ce qui concerne Notre univers, uniquement) mais elle ne doit pas être considérée comme une vérité finale, indépassable, qui délimite absolument notre possibilité de connaissance. Il est considéré que la vitesse de la lumière n’obéit pas à la loi d’additivité des vitesses. Mais comme elle est considérée comme une vitesse limite, non atteignable dans l’état qui est le nôtre, il n’est pas exclu qu’elle se comporte comme toute grandeur asymptotique et qu’elle varie très petitement au point qu’elle nous apparaît comme invariante. Je fais cette remarque pour indiquer que l’essentiel n’est pas de remettre en cause ce résultat mais d’indiquer que le véritable enjeu est que le sujet pensant investisse au-delà. Ainsi dans un certain contexte cognitif (qui est encore essentiellement le nôtre actuellement) C invariant est une vérité fondée ; dans un contexte cognitif en devenir (dont les prémisses sont peut-être à l’œuvre) C invariant ne serait plus une vérité impliquée pour mettre en évidence des nouvelles propriétés dans la Nature et pour révéler un ou d’autres univers plus multiple sur le plan conceptuel.

Pour illustrer mon propos, je propose que l’on réfléchisse aux raisons pour lesquelles V.A. Kostelecky n’arrive pas à mettre en défaut la loi de la Relativité Restreinte et les conséquences qui en résultent. Le travail de Kostelecky consiste à rechercher par la voie expérimentale ou observationnelle des résultats qui contrediraient ou dévieraient de ceux prédits par la théorie de la R.R. Or, jusqu’alors, depuis au moins une décennie d’un travail très méticuleux dans de multiples directions, il a fait chou blanc. Selon ma thèse, la R.R. contribue directement à définir cet horizon cognitif indépassable actuellement. Donc V.A. Kostelecky analyse et interprète les résultats qu’il collecte avec la grille de lecture qui est la même que celle qui a prévalue à l’avènement de la R.R., en conséquence aucune discordance ne peut apparaître. Avec cet exemple je souhaite indiquer la puissance des nouveaux paradigmes qu’il faut planter dans le décor de la physique théorique pour dépasser les apories qui obstruent notre perspicacité intellectuelle.

La R.R. nous apparaît comme un masque parfait, à la fois elle nous masque un monde plus vaste et plus riche de propriétés physiques et en même temps elle nous fait ‘voir’ Notre monde (Notre univers) actuel comme étant sans faille.

Je souhaite maintenant évoquer le cas des neutrinos. A plusieurs occasions, lors de la production simultanée de photons et de neutrinos à l’occasion d’événements célestes comme par exemple l’explosion d’une supernova, il a été constaté que les neutrinos arrivent sur nos détecteurs avant les photons. Cela ne nous autorise pas de conjecturer que les neutrinos se déplacent à une vitesse supérieure à celle des photons. En effet il est communément pensé que les neutrinos interagissent si peu qu’ils ne sont pas englués dans la matière environnante à l’origine de leur production et donc leur libre parcours moyen est très important, alors que ce n’est pas le cas pour les photons qui interagissent avec la matière environnante par la voie de l’interaction E.M. d’où un engluement plus marqué et donc à ce niveau leur libre parcours moyen est moins important. Voilà comment la chose s’explique, et au niveau de la fusion thermonucléaire au cœur de notre astre, cela semble vérifiable. Toutefois il est certain que les neutrinos se déplace à des vitesses très voisinent à celle de la lumière. Il est certain que les propriétés qui caractérisent les neutrinos ne se laissent pas aisément saisir. Par exemple leurs masses sont toujours inconnues, toutes ces difficultés proviennent du fait qu’ils interagissent très, très… peu. Plusieurs de leurs propriétés sont déduites mais pas observées directement ou d’autres leurs sont conventionnellement attribuées. On leur prête le statut de particule (fermion) mais elles n’ont pas d’identité propre puisqu’on ne les désigne proprement qu’avec leur saveur, soit électronique, soit muonique, soit tauique, qui les attache au fermion parent, soit l’électron, soit le muon, soit le tau.

Les difficultés qui expliqueraient les raisons pour lesquelles les neutrinos ont toujours des propriétés physiques mal connues (depuis leur invention par Pauli en 1933) seraient leur très, très… faible interactivité. Je propose de laisser de côté cette propriété et mettre l’accent sur la propriété qu’ils se déplacent à des vitesses voisinent (qui peuvent être inférieures mais pourraient être aussi supérieures) à celle de la lumière. Propriété qui pourrait s’avérer avoir une valeur heuristique plus intéressante pour décrypter les propriétés physiques des neutrinos, notamment, entre autres, celle qui est attaché à la problématique de l’oscillation entre les saveurs. Enfin, je rappelle que depuis un certain temps, je propose d’annuler pour les neutrinos la contrainte E = mneutrinoC2 pour les caractériser car en tant que particule élémentaire sans charge, ils n’ont pas de masse d’inertie et donc cela représente une contrainte extrapolée qui n’a pas lieu de l’être.

Evidemment cet article en appelle d’autres !

                                     

                                                  Document Annexe

Lu, après écriture de l’article : de Gerald M. Edelman in ‘Biologie de la conscience’ (1992).

p.182 : « En termes d’évolution, il est apparu plus tard que le système tronc cérébral-système limbique, afin de permettre des comportements moteurs de plus en plus élaborés et la catégorisation des événements extérieurs. Les appendices corticaux – le cervelet, les ganglions de la base et l’hippocampe – sont apparus en même temps que le cortex pour traiter des aspects temporels et spatiaux, gérant la succession à la fois dans les mouvements réels et dans la mémoire. Les deux systèmes – tronc cérébral-système limbique et thalamo-cortical – furent reliés l’un à l’autre durant l’évolution…

p.183 : Il est certain que même des animaux qui ne font preuve d’aucun comportement conscient sont capables d’apprendre. Cependant, chez certaines espèces animales possédant un cortex cérébral, les catégorisations portant sur différentes parties du monde qui n’entretiennent pas de relations causales entre elles peuvent être corrélées et jointes pour entretenir une scène. Par le mot scène, j’entends un ensemble, ordonné dans l’espace et dans le temps (sic)...

C’est le développement, au cours de l’évolution, de la capacité de créer des scènes qui a entraîné l’apparition de la conscience primaire. Mais bien évidemment, si cette conscience a pu survivre, c’est certainement parce qu’elle a permis une meilleure adaptation."

 

 

 

 



[1]Bergson, qui en tant que philosophe, a beaucoup réfléchi à la problématique du temps et de l’espace a subitement considéré à la fin de sa réflexion que l’espace est du domaine de la science et que le temps est du domaine de la philosophie. Cette distinction n’est pas approuvée par Maurice Merleau-Ponty « Bergson a tort de parler d’une expérience interne du temps sans admettre que l’espace puisse être l’objet de considérations identiques. »

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