GERU Groupement d'études et de recherches ufologiques

 

(Max Planck 1900)

Jusqu'à la fin du XIXéme siècle, le monde physique était expliqué par l'électromagnétisme de Maxwell et la mécanique newtonienne. Il y avait une réalité physique objective que l'on pouvait étudier sans que l'observation du physicien perturbe cette réalité. Tout objet pouvait être localisé dans l'espace à tout moment, et répondait :

La physique classique

Elle est fondée sur les principes

Après Laplace et Newton, la physique classique connaît son âge d'or à la fin du XIXXéme siècle. La physique classique est suffisante pour expliquer les phénomènes de la vie quotidienne car la vitesse quotidienne est infime par rapport à celle de la lumière. Après avoir décrit la nature quantique de la lumière, Einstein pose les principes de la relativité. La théorie de la relativité marque l'apogée de la physique classique.

LA RELATIVITÉ RESTREINTE

(Albert Einstein 1905)

 

 

Pour des petites vitesses, celles de notre monde quotidien, les lois de Newton sont valides. Pour les vitesses proches de celle de la lumière, la relativité entre en jeu.

Pour des vitesses constantes, donc sans accélération, la relativité restreinte stipule que les lois de la physique doivent être les mêmes pour tous les observateurs, quelle que soit leur vitesses. Tout observateur peut trouver précisément le temps et la position que tout autre observateur assignera à l'événement, pourvu qu'il connaisse sa vitesse relative. Ainsi est définit le couple Espace-Temps, alors que la mécanique classique newtonienne s'inscrivait dans un espace à trois dimensions régit par un temps absolu qui se déroule indépendamment des phénomènes extérieurs (la fuite du temps). L'Espace et le Temps sont devenus inséparables.

Deux événements simultanés dans un système de référence, ne le sont plus dans un autre système de référence. Le principe de relativité implique l'absence d'observateur privilégié. La description des phénomènes ne doit pas dépendre des différents observateurs. Chacun d'entre eux doit trouver la même loi physique. Chacun peut trouver les coordonnées référentielles des autres observateurs.

L'espace n'est pas tridimensionnel et il n'y a pas de temps absolu, chaque individu a sa propre mesure du temps qui dépend du lieu et de la manière dont il se déplace. Chaque objet en mouvement a sa propre horloge. Si des observateurs observent un phénomène tout en se déplaçant à des vitesses différentes, ils vont décrire différemment dans le temps les séquences événementielles et ce qui pour l'un survient dans son futur, apparaît pour l'autre dans son passé. Pour des vitesses proches de celles de la lumière, les séquences temporelles sont différentes selon les observateurs. Non seulement, il n'y a pas de temps absolu, mais il n'y a pas non plus de séparation objective entre le passé et le futur. Le temps est déployé de telle sorte que passé et futur sont figurés à la fois.

Ceci semble bien sûr impensable pour notre conscience ordinaire qui fait quotidiennement l'expérience d'une flèche du temps, l'inexorable écoulement d'un passé vers le présent puis le futur.

De plus, le temps s'écoule plus lentement si la vitesse se rapproche de celle de la lumière (c'est la dilatation du temps). La vitesse augmente la durée de vie (dans des accélérateurs, une particule à durée de vie très courte voit sa durée de vie augmenter à de très grandes vitesses proches de celle de la lumière). Les horloges mobiles retardent par rapport aux horloges fixes

Enfin, la formule E = mc2 pose l'équivalence de la masse et de l'énergie. La masse est une forme de l'énergie.

 

 

LA RELATIVITÉ GÉNÉRALE

(Albert Einstein 1916)

La relativité générale est une théorie de la gravitation selon les résultats de la relativité restreinte, et implique la courbure de l’Espace-Temps. Elle s'applique aux objets près de fortes concentration de masse. On vit dans un système de référence défini par quatre coordonnées : les trois coordonnées spatiales du lieu, et une coordonnée de temps.

La relativité générale introduit la Matière-Espace-Temps, la matière se déplaçant dans un espace temps de courbure variable. La relativité générale donné a donné naissance à la théorie du big bang.

 

 

LES PRINCIPES FONDAMENTAUX DE LA PHYSIQUE QUANTIQUE

L'étude du domaine microscopique va bouleverser les concepts de la physique classique. Les lois de Newton, applicables aux objets de grande taille, ne s'appliquent pas dans le domaine subatomique Lorsqu'on se penche sur l'infiniment petit, il n'y a pas de monde physique objectif qui évolue de façon indépendante de nous. Le hasard remplace le principe de causalité. On ne peut connaître en même temps, la position et la vitesse d'un objet quantique. Ce dernier peut être une chose et son contraire.

Développée vers 1920-1930 par Max Born et Werner Heisenberg, la physique quantique est une théorie probabiliste qui heurte le sens commun. De plus. les phénomènes quantiques ne peuvent être représentés visuellement. Mais la théorie est toujours vérifiée par l'expérimentation qui vient la valider. La physique quantique ne donne pas une vision de la " réalité en soi " mais décrit des phénomènes avec exactitude.

 

 

1/ Les quanta : la notion de discontinuité

En 1900, Max Planck, fondateur de la physique quantique, avance l'idée des quanta. Contrairement à ce que soutient la physique classique pour laquelle les échanges d'énergies se font régulièrement et graduellement, dans le monde subatomique, il y a une discontinuité des échanges d'énergie entre matière et rayonnement. Ces échanges s'effectuent par paquets d'énergie, par quanta. Cette discontinuité se retrouve au coeur de l'atome puisque, les électrons occupent des orbites spécifiques et passent de l'une à l'autre sans aucune orbite intermédiaire.

Les particules subatomiques ne sont pas des grains de matière solide mais des quanta, des paquets d'énergie en perpétuelle transformation. La matière nous apparaît comme stable et solide alors qu'en fait les particules forment des systèmes dynamiques qui subissent perpétuellement des transformations ou transmutations avec des phénomènes de création et d'annihilation, et ce flux dynamique est créateur d'énergie. La matière est en fait constituée d'espace vide traversé par quelques particules.

 

2/ La dualité onde - corpuscule : la double appartenance des particules quantiques

En 1923, Louis de Broglie associe une onde à tout corpuscule. Jusqu'alors, selon une logique apparente, une entité sub-atomique devrait être soit un corpuscule, soit une onde. En fait, pour la physique quantique, une particule est à la fois corpuscule et onde, mais il apparait qu’elle n'est ni corpuscule ni onde !

Selon la manière dont nous l'observons, elle apparaît soit comme particule, soit comme une onde. Comme Einstein l'avait montré en 1905 pour la lumière, la matière est aussi une coexistence d'ondes et de particules. L'apparence de la matière dépend de nous, elle nous apparaît tantôt comme des ondes, tantôt comme des particules. Cette apparence dépend de la facon dont nous observons la matière. Les ondes électromagnétiques peuvent se comporter comme des corpuscules. A tout corpuscule est associé une onde. La matière s'est dématérialisée, s'est " déchosifié "

 

3/ Le principe d'incertitude, ou d'indétermination

Un objet quantique est défini par une probabilité de présence. La connaissance de la réalité est impossible car la connaissance d'un paramètre exclut nécessairement la connaissance d'un autre paramètre. Le réel est connaissable seulement dans certaines de ses structures. Il y a des limites à la connaissance du réel, le réel est voilé. Le dévoilement du réel est impossible. Le réel en soi existe, indépendamment de l'homme, mais la science ne peut en fournir une connaissance complète. On ne peut connaître simultanément, et avec la même précision, la position et la vitesse d'une particule (principe d'incertitude d'Heisenberg énoncé en 1927). On ne peut que prédire une probabilité d'existence. Toute mesure modifie la grandeur mesurée. L'observation n'est pas neutre, contrairement à ce qui ce passe dans le monde macroscopique. On ne peut prédire le moment où un atome va se désintégrer. Le hasard règne sur le monde microscopique. Le monde quantique n'est pas représentable visuellement. L'électron ne tourne pas autour du noyau et on ne peut se représenter une trajectoire pour les particules. La physique quantique attribue à une particule une probabilité de présence en un endroit donné et à un temps voulu. Il est impossible de fournir un modèle de la réalité qui représenterait les événements eux-mêmes et non leur probabilité de présence. Cependant, cette représentation prédit correctement les micro phénomènes. La physique quantique décrit l'interaction de l'observateur avec le monde mais le réel n'est pas accessible.

 

4/ La complémentarité particule - antiparticule

A tout événement correspond un anti-événement. A toute particule correspond une antiparticule. Une antiparticule a la même masse, le même spin que sa particule correspondante, mais elle a une charge électrique opposée. Tout contact d'une particule avec son double, de la matière avec l'antimatière se traduit par une annihilation, une disparition des deux, une dématérialisation, avec une libération d'énergie (transformation de la masse en énergie et émission d'un rayonnement de photons gamma, analogue à la lumière).

 

5/ Le principe de non séparabilité

La physique classique étudie des objets séparés et indépendants. Elle suppose l'existence d'objets extérieurs que l'on peut étudier indépendamment. Dans le monde microscopique, à l'encontre du principe de causalité locale et de séparabilité, il existe des connexions non locales et inexplicables entre des éléments qui se révèlent tous interdépendants même s'ils sont séparés par de grandes distances : il y a violation du principe de séparabilité et on ne peut parler séparément de chacune des particules. Ces connexions, ces variables cachées non locales, sont situées hors de notre espace-temps, dans un autre niveau de réalité, mais elles ont une influence dans notre monde.

Il faut faire la distinction entre le réel voilé qui ne sera jamais accessible par la science, (même si on peut en avoir une certaine idée et en faire l'expérience car il existe un lien entre ce réel voilé et notre monde d'existence) et la réalité empirique, le monde des apparences que décrit et analyse la science.

L'univers est une totalité inter reliée dans les moindres de ses éléments, et cette totalité s'oppose à la description du monde en entités séparés et indépendantes.

 

LES QUATRE FORCES DE L'UNIVERS

Au sein de l'univers, il existe quatre types de forces ou d'interactions fondamentales, la gravitation et l'électromagnétisme sont connus depuis le XIXème siècle, la force nucléaire forte et la force nucléaire faible ont été découvertes au XXème siècle. Ces quatre forces ont les mêmes caractéristiques et les mêmes propriétés depuis la naissance de l'univers.

 

La force électromagnétisme

Cette force agit de l'atome à l'étoile (force magnétique). Elle joue un rôle important dans les processus biologiques. Elle concerne les électrons et les quarks. Les photons peuvent apparaître ou disparaître, changer d'énergie et de longueur d'onde. Un même photon peut passer d'une couleur visible à une couleur invisible par un changement d'énergie. La lumière visible n'est qu'un aspect particulier et partiel de l'électromagnétisme qui regroupe les forces électrique, magnétiques, phénomènes lumineux, lumière visible, onde radio, rayons X et gamma. L'oeil ne reconnaît qu'une petite partie du spectre de la lumière. L'électromagnétisme est émis par paquet d'énergie (selon la théorie des quantas). La lumière est une onde de champs magnétique et électrique oscillants qui se propage depuis les confins de l'espace jusqu'aux molécules. L'électromagnétisme gouverne le mouvement des électrons et joue un rôle important dans la stabilité des molécules. La vie est essentiellement un ensemble particulier de phénomènes qui se déroulent à l'échelle macromoléculaire, où agissent la force électromagnétisme et la force faible. L'électromagnétisme lie les électrons aux atomes et gouverne les processus chimiques. C'est un pont entre l'infiniment grand et l'infiniment petit.

 

La force nucléaire faible

Elle permet des changements de particules par rupture de l'unité des noyaux. Elle gouverne la radioactivité c'est-à-dire la désintégration spontanée de certains noyaux avec transformation du noyau de l'atome (et donc modification du nombre de protons et de neutrons) et émission d'un électron. Elle concerne les électrons, les neutrinos et les quarks. Elle intervient dans des proccsus de destruction et de transformation,(la transformation du neutron en proton etc.)

La force nucléaire forte

Elle assure stabilité et cohésion des noyaux d'atome. Elle relie les quarks pour former les neutrons et les protons.

La gravitation

Elle ne joue quasiment aucun rôle dans le monde microscopique. Elle règne dans l'infiniment grand, dans l’organisation des galaxies. Cette force agirait par échange de gravitons dans un champ gravitationnel (mais le graviton n'a jamais été observé).

 

 

Bibliographie :

" Astronomie et astrophysique " de Jean-Pierre Verdet. Editions Larousse 1993

" Encyclopédie du paranormal " de Jean-Pierre Girard. Editions Trajectoire 2005