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~~Décrypter en ‘Présence’ l’effet tunnel.

L’explication traditionnelle de l’effet tunnel intégrait parfaitement les concepts de la mécanique quantique, l’explication nouvelle prolonge évidemment cette intégration mais sa phénoménologie connaît une évolution très significative.

Jusqu’à présent l’effet tunnel était interprété comme un phénomène ubiquiste, dans la mesure où un objet quantique pouvait se trouver simultanément des deux côtés d’une barrière de potentiel, alors qu’il n’est pas pourvu d’une énergie suffisante pour franchir classiquement cette barrière. Cette éventualité ubiquiste est envisageable parce que la fonction d’onde, de l’objet quantique, formellement exprime une probabilité de présence variable de chaque côté de la barrière de potentielle. En conséquence la présence effective de l’autre côté de la barrière est interprétable comme si l’objet était passé sous la barrière de potentiel par l’intermédiaire d’un tunnel. L’observation de cet effet fait partie des succès remarquables de l’avènement de la mécanique quantique illustrés par les propriétés concrètes des semi-conducteurs, aussi bien par la radioactivité alpha, etc...

L’exploitation du formalisme au sens stricte nous confronte à une énigme car des probabilités de présence de l’objet quantique, simultanément possible de chaque côté de la barrière, implique l’instantanéité, ce qui est effectivement physiquement impossible. En se cantonnant qu’au traitement formel, les physiciens acceptaient d’introduire un temps imaginaire associé à ce processus. Ceci est une conséquence de l’exploitation des équations de la mécanique quantique au sens stricte d’un point de vue formel. Et comme l’effet tunnel est expérimentalement observé dans des domaines extrêmement variés, il est légitime d’exploiter les outils mathématiques qui décrivent ce phénomène… jusqu’à ce que des éléments nouveaux de connaissance apportent de la compréhension qui autorise une explication différente et plus riche. Ceci est résumé par Anatoli Kheifets, de l’Université Nationale Australienne signataire de la publication en question : « On avait toutes les raisons expérimentales de penser que le temps mis par un électron pour échapper d’un atome par effet tunnel était significatif. Mais les équations nous disaient que le temps associé à ce processus était imaginaire, c’est-à-dire un nombre complexe, et nous avons réalisé que cela signifiait que le processus était instantané »

Cette étape vient d’être proposée par des physiciens Australiens qui ont évalué (par simulation) que l’effet tunnel ne se produisait pas instantanément mais avait une durée qui était de l’ordre de l’attoseconde. Il faut entendre que ce résultat ne s’oppose pas au traitement formel précédent, ni au résultat, mais l’interprétation formelle standard est maintenant enrichie d’une description phénoménologique de l’effet tunnel. Cette progression, nous l’obtenons parce que nous avons acquis une compétence nouvelle qui est celle de maîtriser la mesure de l’intervalle de temps de 10-18s. (Voir article du 26/05/2015). Spontanément j’ai eu envie d’écrire que nous savions maintenant produire des intervalles de temps de 10-18s. Ce qui est exact et ce sont les lasers qui sont à la base de ce nouvel outil de création.

Grâce à cette nouvelle capacité des physiciens, la ‘Présence’ de l’observateur est maintenant possible lorsque des phénomènes physiques ont cette durée temporelle et on peut constater un saut qualitatif de la compréhension et de l’explication des phénomènes en question. Avec cet exemple on bénéficie d’une illustration intéressante de mon thème favori de réflexion : ‘Faire de la physique avec ou sans ‘Présence’’. Nous constatons ici que ce n’est pas la même chose ‘avec’ que ‘sans’ et la thèse que je privilégie est celle de l’inexpugnabilité de la ‘Présence’ du sujet pensant, qu’il soit en situation d’observateur ou d’être réflexif. De plus, j’ai toujours considéré que cette ‘’Présence’ du sujet pensant’ était réaliste jusqu’à un intervalle de temps compris entre 10-22s et 10-25s, limite que je dénomme : Temps propre du Sujet (TpS). En deçà de cette durée aucune ‘Présence’ ne peut être envisagée car l’intelligence du sujet pensant devient aveugle. Je commente d’autant plus la valeur des travaux des physiciens Australiens que j’ai toujours considéré que la conquête des connaissances des propriétés de la Nature étaient corrélées à la conquête de la mesure du temps car contrairement à ce qu’affirme Lee Smolin : le temps n’est pas donné dans la Nature, le temps est pour moi la signature de la ‘Présence’ de l’être réflexif : l’anthrôpos. En ce sens le temps est émergeant comme l’affirme Carlo Rovelli, mais évidemment pas du tout pour les mêmes raisons que celles que je privilégie. Ceci étant dit, il n’est pas banal que Serge Haroche ait intitulé son cours du 07/04/2015 : « La passion (sic) de la précision et la mesure du temps. » Il serait intéressant que S. Haroche nous dise pourquoi cette passion ? Est-ce que la précision et la mesure du temps est motivée par une intuition profondément humaine qui nous conduirait jusqu’à la proximité de la plus pure palpitation existentielle ?

De plain-pied avec cette publication australienne se trouve illustrée la dynamique de la conquête de la connaissance que j’ai souvent exprimée dans différents articles : « Au sein d’une éternité parmi tous les possibles, l’Anthrôpos creuse sa connaissance de l’Univers et il n’y a pas de raison qu’il y ait une fin, une finalité… » Au cœur de cette dynamique se trouve concentré ce qui fait que nous soyons là et que perpétuellement l’on vise l’au-delà d’un là spatio-temporel toujours provisoire.

Je profite de l’occasion pour commenter le fait que ma thèse est aux antipodes de la thèse anthropique puisque quand je me réfère à la réflexion menée par S. Hawking sur ce sujet qui stipule qu’il s’agit de se poser la question : « Pourquoi sommes-nous là pour nous demander pourquoi l’Univers est tel qu’il est ? », « En gros, le principe anthropique énonce que l’Univers doit être plus ou moins tel que nous le voyons parce que, s’il était différent, il n’y aurait personne pour l’observer… ».

Selon ma conception ce qui est significatif c’est l’évolution de notre représentation de l’Univers et il est inapproprié de considérer qu’il ‘pourrait être plus ou moins tel que nous le voyons’. Il n’y a pas de raison de vouloir installer une pause concernant une réalité d’un univers qui serait le Nôtre et encore moins de considérer qu’il serait une sorte de miroir qui justifierait, voire expliquerait, notre existence.

Selon ma conception ce qui fait sens c’est la relation entre Nature et être pensant (voir l’article du 18/03/2015 ; ‘Décrypter la physique comme science de l’interface de l’être humain et de la Nature ! ‘). Comment cela se noue ?

Avec la maîtrise assurée de l’attoseconde, la prochaine étape annoncée est celle de la zeptoseconde : 10-21s, pas d’impatience car il nous faudra peut-être une décennie pour fabriquer l’outil qui nous rendra maître de cet intervalle de temps. Selon mon hypothèse, à ce niveau, nous serons probablement en mesure d’expliquer des phénomènes connus d’une façon inédite, voire que nous découvrions des phénomènes tout à fait inédits.