• AgoraVox sur Twitter
  • RSS
  • Agoravox TV
  • Agoravox Mobile

Accueil du site > Actualités > Technologies > La matière imaginée comme du chewing-gum quantique

La matière imaginée comme du chewing-gum quantique

Les philosophes puis les scientifiques se sont toujours demandés ce qu’est la matière. Un gros livre ne suffirait pas pour faire l’historique des diverses compréhensions de la matière depuis Démocrite jusqu’à l’ère des ordinateurs quantiques. La matière reste énigmatique mais une seule chose reste certaine, c’est que toute conception de la matière repose sur l’intention et la méthode de celui qui l’étudie. Pour un philosophe des Lumières, la matière est ce constitue le substrat de nos sens et produit des sensations. Pour un scientifique, la matière sera constituée de solides, de forces et même de champs, le tout étant inscrit dans un espace-temps. Cela dit, la matière est aussi liquide et gazeuse. Ces conceptions sont tirées de l’expérience classique. Les épistémologues parlent de notions primitives, qui émanent autant de la science que de l’expérience philosophée. Pour le dire avec une formule grossière, cette matière là, elle nous parle !

Si tant est que la matière nous parle, alors nous la comprenons. Enfin, disons que depuis les découvertes de la physique quantique, nous ne comprenons plus le message que nous enverrait la matière quantique si elle se mettait à nous parler. Pour le dire avec une formule grossière, la matière quantique parle avec un autre langage que la matière classique. Et pourtant il n’y a qu’une seule et même matière. Pour résoudre cette énigme, il suffit d’imaginer que le physicien classique n’interroge pas de la même manière la matière que son confrère spécialisé en mécanique quantique. Pour le dire autrement, la physique quantique dévoile des propriétés de la matière qui ne peuvent être accessibles avec l’expérience classique. La plus connue de ces propriétés est le spin. Cette propriété ne peut être décrite avec une notion primitive mais seulement avec des outils mathématiques comme le sont les matrices de Pauli. Le spin s’avère tout aussi étrange que la description d’un dispositif quantique avec une superposition de vecteurs complexes dont on ne connaît pas la signification physique. Par contre, le spin décrit une chose physique précise, la communication de la matière. Cette hypothèse a été développé dans mon essai, « de la science à la philosophie, l’information et la scène du monde » (soumis pour édition). Finalement, il n’y a rien d’étonnant à ce que l’on découvre la matière comme substance qui communique puisque la matière est le support des sensations qui ne sont rien d’autre que des communications entre un individu et son environnement.

La distinction entre les deux conceptions de la matière, classique et quantique, renvoie un écho à une distinction entre la matière « technique » qu’on utilise (forces, énergies, matériaux…) et une matière « ontologique » qu’on peut connaître avec les études quantiques (qui n’excluent pas loin s’en faut l’utilisation à des fins technologiques comme l’illustre l’ère du numérique). Comprendre la physique quantique, c’est aussi répondre à la question sur ce qu’est réellement la matière.

Pour l’instant, la matière quantique peut être considérée comme un ensemble de « particules » ou de processus déterminés par trois types d’interaction. Il y a les leptons, avec l’électron impliqué dans la chimie et l’interaction des atomes avec les photons. Puis les hadrons avec les particules formant les noyaux atomiques, protons et neutron. Enfin, les accélérateurs ont trouvé des particules par centaines dont la durée de vie est éphémère. Chaque particule de matière possède une antiparticule « faite » d’antimatière. Cette propriété découle de la physique quantique. Les particules possèdent des caractères propres comme le spin, l’isospin, la charge, le nombre baryonique, l’hypercharge. Ces descriptions appartiennent à l’ontologie quantique. La physique quantique est aussi une phénoménologie. Elle est agencée de manière énigmatique avec la description d’un système sous la forme d’une superposition de vecteurs complexes sur lesquels agissent des opérateurs mathématiques hermitiens. Le déroulement de l’expérience se fait à l’image d’une roulette de casino dont les cases ne sont forcément pas de la même grandeur. Chaque observable quantique est affectée d’une probabilité. Une seule des observables s’actualise dans l’expérience. Ces quelques détails formels montrent le caractère énigmatique de la matière quantique.

Si nous étions dans l’ambiance du siècle des Lumières, les académies poseraient des questions du genre, qu’est-ce que la matière du point de vue quantique ? Rousseau écrivit ses deux célèbres discours, sur les sciences et sur les inégalités, en réponse à une question formulée par l’académie de Dijon, alors que Kant répondit aussi à une question philosophique, qu’est-ce que l’aufklärung ? Nous pourrions aussi envisager un concours visant à expliquer la « matière quantique » avec des images compréhensibles par le plus grand nombre. Par exemple en utilisant comme image les briques de lego, une métaphore musicale, ou les fragments de céramique qui peuvent expliquer le darwinisme quantique ou enfin chewing-gum.

Après avoir analysé quelques bases de la physique quantique, l’image du chewing-gum me paraît évocatrice, voire efficace, pour décrire la matière quantique. Imaginons notre univers sensible comme des milliards de bulles de chewing-gum juxtaposées et entrelacées qui donnent l’impression d’avoir une surface lisse et sans aspérités, avec des taches colorées correspondant aux objets matériels visibles. C’est la matière que nous voyons et pouvons toucher ainsi que manipuler ce chewing-gum s’il se présente comme solide, liquide ou même gazeux. Il faut maintenant imaginer un microscope permettant de voir les plus petits détails de la matière. En regardant de près, on verrait les micro-bulles de chewing-gum se former à partir de la substance quantique. Puis, en essayant de regarder à l’intérieur, on verrait ce chewing-gum onduler, avec des bulles prêtes à se former mais sitôt dégonflées car absorbées comme si elles étaient mangées avant de se déployer. Cette image correspond à des processus impliquant la matière ondulante qui s’annihile en permanence avec l’antimatière, mais avec au final un excès faisant que le chewing-gum produit des bulles dont le volume correspond en général aux atomes et de plus grosses bulles encore qui sont les photons.

L’expérience quantique est facile à représenter. Supposons un dispositif expérimental imaginé comme quatre bulles de chewing-gum de couleurs différentes. Avant la mesure, la matière tend à faire des bulles mais elle les avale avant qu’elles ne se gonflent suffisamment pour passer dans notre monde. Pendant la mesure, l’une des bulles parvient à grossir et elle passe dans notre monde en se fixant sur l’appareil de mesure. Notre monde est marqué soudainement d’une tache colorée comme si la bulle de chewing-gum se collait sur l’appareil après avoir éclaté. Je ne développe pas plus. Je me demande même si cela a un intérêt de publier ce genre de billet qui volontairement, ne va pas jusqu’au bout mais glisse des subtilités en espérant quelques remarques intelligentes.

L’authentique savant sait qu’on ne peut progresser qu’en bullant !


Moyenne des avis sur cet article :  2.11/5   (9 votes)




Réagissez à l'article

71 réactions à cet article    


  • Robert Lavigue Robert Lavigue 31 août 2016 10:14

    Je me demande même si cela a un intérêt de publier ce genre de billet

    Il serait peut-être opportun de se poser cette question AVANT de les publier ! Et d’en tirer les conséquences...


    • Taverne Taverne 31 août 2016 10:58

      La question du schmliblick : est-ce qu’on peut faire des bulles avec le chewing gum quantique ?


      • Abou Antoun Abou Antoun 31 août 2016 12:38

        @Taverne
        Où l’expression « Coincer la bulle » prend tout son sens.


      • L'enfoiré L’enfoiré 31 août 2016 14:15

        @Taverne

        Salut Paul,
         Excellente question...
         J’en ai une autre est ce qu’on écrit des cantiques avec du quantique ?

      • Taverne Taverne 31 août 2016 16:46

        Est-ce que Brad Pitt bulle ? Est-ce qu’elle bulle Ogier ? J’ai rien compris à cette histoire de bulles. Du coup, je suis comme le cancre qui bulle au fond de la classe et qui fait des bulles avec son chewing gum. Je crois que je vais collectionner les images Malabar...


      • Taverne Taverne 31 août 2016 16:48

        Guy, si tu as compris, est-ce je peux copier sur toi avant que le maître ramasse les copies ? Je te revaudrai ça sur le cours de philo. 


      • Van Rnsveld (---.---.97.82) 31 août 2016 17:02

        @Taverne

        Bien sûr. L’informaction n’est jamais stable aujourd’hui. Ce que tu copies, deviendra faux demain. C’est ça la science. De plus, cette même informations peut aussi être interprétée de tellement de façons. Une question : est ce que tu as de bon rapport avec ton maître professeur ? Si ce n’est pas le cas tu es mal parti pour le contredire smiley


      • L'enfoiré L’enfoiré 31 août 2016 17:14

        Voilà que le système dévoile le haut...

        Demain ce sont deux anniversaires, 
        Je dévoilerai le bas... mais sur mon blog.
        J’ignore si ce sera un coup de la matière, de l’ontologie, ou du cheming gum
         smiley

      • JC_Lavau JC_Lavau 31 août 2016 18:04

        @Taverne. On peut prévoir que ça va chier des bulles.


      • Etbendidon 31 août 2016 11:07

        Le monde quantique est en ébullition, une particule inconnue vient d’apparaitre
        elle illumine 1000 fois plus qu’un photon
        les scientifiques l’ont appelé : Le MACRON
         smiley


        • Abou Antoun Abou Antoun 31 août 2016 12:40

          @Etbendidon
          Quelle est sa taille en microns ?


        • soi même 31 août 2016 11:29

          @ Bernard pouvez vous m’expliquer cette contradiction , (Avant la mesure, la matière tend à faire des bulles mais elle les avale avant qu’elles ne se gonflent suffisamment pour passer dans notre monde. Pendant la mesure, l’une des bulles parvient à grossir et elle passe dans notre monde en se fixant sur l’appareil de mesure. )

          Dîtes moi, c’est moi qui n’est pas suivie, où ces-vous qui mélanger les pinceaux ?

           smiley


          • JC_Lavau JC_Lavau 1er septembre 2016 12:43

            @soi même. Grammaire étrange : « c’est moi qui n’est pas suivie, où ces-vous qui mélanger »


          • blablablietblabla blablablietblabla 31 août 2016 12:06

            Moi j’aime bien Monsieur Dugué , mais mais j’aimerai bien savoir ce qu’il fume comme herbe , française , colombienne , ou africaine, tous ça est de la mécanique-(quantique) Bernard de la mécanique !


            • SamAgora95 SamAgora95 31 août 2016 12:41

              Du progrès, j’ai compté seulement 2 occurrences du mot ontologie....




              • L'enfoiré L’enfoiré 31 août 2016 13:32

                Pas un mot au sujet de la matière noire qui occupe avec les forces noires plus de 70% de l’espace ?


                • Bernard Dugué Bernard Dugué 31 août 2016 16:56

                  @L’enfoiré

                  On connaît les forces noires, c’est Dark Vador, qui a collé 70% du chewing-gum sous l’espace-temps. D’où l’origine de la matière noire. Plus sérieusement, il y a une raison scientifique à l’absence de mot sur la matière noire dans ce billet. Tu sauras la trouver. Bonne route


                • zzz999 31 août 2016 13:33

                  Qu’est-ce que la matière ?

                  Allez je me lance : Un foyer d’ondes stationnaires d’espace-temps ?


                  • Claude Simon Gandalf 31 août 2016 16:39

                    Précédemment, vous publiez un papier dans lequel vous opposiez, tel des complémentaires, R=T.

                    A savoir que l’objet créée son champ, et le champ créée l’objet.

                    Dans le cas de la relativité générale, il s’agit de la déformation de l’espace-temps.

                    Or, au tout début de l’univers, d’après les mathématiques d’Alain Connes, seul une chute de la température permet de faire apparaître le temps (le paramètre temps apparaît dans ses mathématiques). De façon concomittante, ce process (appelé Big-Bang) nécessite de s’approprier le néant afin de faire l’espace (ce que l’on appelle improprement le vide).

                    Une équipe coréenne et américaine serait sur la voie d’une particule plus grosse expliquant toutes les autres et dont la désintégration serait à l’origine de toutes les autres (info dont les termes sont à vérifier, n’ayant lu que le titre de l’info).

                    Les champs ne seraient donc que des expressions de répulsions entre les différentes particules, tout simplement car elles répondraient à des lois répulsives ou propriétés complémentaires.

                    Après, votre conclusion semblerait décrire la matérialisation d’une corde en particule.
                    C’est, à ma connaissance, l’une des rares pistes de recherche en physique qui reste à explorer. Afin de valider ou d’invalider la théorie des cordes.

                    • Bernard Dugué Bernard Dugué 31 août 2016 16:53

                      @Gandalf

                      Dans R = T, la création réciproque du champ et de la matière est une conception héritée d’Einstein à laquelle je n’adhère pas comme cela a été explicité dans mon précédent billet. Les travaux que vous citez me paraissent trop dépendant d’une vision mécaniste et atomiste héritée de la modernité. Je penche vers une conception dans laquelle il n’y a ni champ substantiel ni particule en tant que composant élémentaire et objet, mais des monades qui communiquent et se disposent.


                    • amiaplacidus amiaplacidus 31 août 2016 17:20

                      @Gandalf
                      « ...A savoir que l’objet créée son champ, et le champ créée l’objet.... »

                      Si je comprends bien, tout est dans tout et réciproquement ?

                      Je crois que l’on atteint ici un sommet en matière (c’est le cas de le dire) de sodomisation des diptères.


                    • Claude Simon Gandalf 31 août 2016 17:47

                      @Bernard Dugué


                      Je comprends. Mais c’est un peu fort de chocolat de considérer que ces particules communiquent. Communiquer au sens commun implique une conscience. Il y a bien ces choses que l’on appelle wood wide web (reseau élargi d’arbres), mais c’est de la communication uniquement chimique.

                      Désolé, je préfère m’en tenir à parler d’interaction. Sauf à m’avouer panthéiste.

                      Sans aller jusque là, monade en mathématiques a un sens très précis : https://fr.wikipedia.org/wiki/Monade_(th%C3%A9orie_des_cat%C3%A9gories)

                      Car tout voir en terme d’information revient à nier l’essence de notions comme l’énergie, la masse, etc.

                      Mais votre dialectique est peut-être plus pédagogique.

                    • JC_Lavau JC_Lavau 31 août 2016 18:07

                      @amiaplacidus. Question ontologique : Quand on encule les mouches au moment où elle voulaient péter, ça chie bien des bulles ?


                    • pemile pemile 31 août 2016 19:04

                      @Gandalf « monade en mathématiques »

                      Dugué est plutot dans la métaphysique : Le monadisme, vitaliste, s’oppose à l’atomisme, qui est mécaniste

                      https://fr.wikipedia.org/wiki/Monade_%28philosophie%29

                      « Mais c’est un peu fort de chocolat de considérer que ces particules communiquent. »

                      Avec la métaphysique, tout est possible !!


                    • Bernard Dugué Bernard Dugué 31 août 2016 21:06

                      @Gandalf

                      Certes mais en matière de science, il vaut mieux éviter le sens commun. Communiquer signifie mettre en commun, échanger des signaux, sans forcément l’existence d’une conscience. Les plantes communiquent-elles, alors qu’elles n’ont pas de conscience ?


                    • Claude Simon Gandalf 1er septembre 2016 01:07

                      @Bernard Dugué


                      On va laisser la philologie aux académiciens, histoire de bouter en touche smiley

                    • zzz999 1er septembre 2016 11:39

                      @ Dugué

                      L’ennui c’est que d’où viennent les monades ?


                    • JC_Lavau JC_Lavau 31 août 2016 20:23

                      « L’expérience quantique est facile à représenter », sauf que le « philosophe génial » n’a jamais fait d’expériences, et ignore à quoi ça peut bien ressembler. Quels sont les TP sur la physique des lasers effectués par le « philosophe génial » ? A-t-il seulement refait en TP l’expérience de Franck et Hertz ?

                      La longueur d’onde de phase de l’électron aux potentiels bas à modérés, c’est quantique ou c’est pas quantique ? La radiocristallographie aux neutrons ou aux électrons, on sait la faire ou pas ? Le « philosophe génial » les a-t-il jamais étudiées, ou pas ? Différences pratiques avec la radiocristallographie X ?
                      Les expériences Ramsauer-Townsend, le « philosophe génial » vous les décrira-t-il un jour ? 1921.
                      Le « philosophe génial » vous décrira-t-il un jour proprement la dispersion Compton ? 1923.
                      Intérêt et limites de l’analyse chimique au spectrographe ?
                      Pourtant rien n’est plus quantique.
                      Intérêt et limites de l’analyse chimique infra-rouge ?
                      Principe, forces et limites de la microsonde de Castaing ?
                      ...


                      • Bernard Dugué Bernard Dugué 31 août 2016 21:18

                        @JC_Lavau

                        T’es un marrant Lavaud. J’ai fait des expériences en RMN et en RPE, j’ai interprété les spectres... j’ai même fait Millikan, mais là je t’accorde que c’est plus classique que quantique, quoique, il s’agit de démontrer l’existence de la charge qui ne peut être fractionnée. Au plaisir, cher farceur


                      • Taverne Taverne 31 août 2016 21:02

                        La matière est nomade, comme la lumière, sauf que la lumière contourne alors que la matière est transformiste. Ce qui me sidère, c’est qu’il existerait une chose (« trou noir ») qui serait capable d’absorber les deux indistinctement (ou de les réunir ? Mystère....). Cela ne peut être un corps sinon la lumière contournerait et la matière s’y fondrait pour se transformer.



                          • Bernard Dugué Bernard Dugué 31 août 2016 22:03

                            @JC_Lavau

                            Je ne suis pas certain que l’article de Zhao apporte du nouveau par rapport à Cramer. Les ondes avancées et retardées ont un interprétation assez évidente pour un philosophe, ce sont des ondes expressives et réceptives. Mais Schröringer et sa maudite équation ont égaré les physiciens. les ondes avancées et retardées sont dans la mécanique des matrices de Heisenberg qui date de 1925


                          • Claude Simon Gandalf 1er septembre 2016 00:36

                            Merci pour le lien, Lavau.


                            Je n’avais pas compris le graphique qu’un physicien très avancé m’avait envoyé (deux plans avec angle de 90°, il me disait qu’il fallait considérer la particule tel un 0, mais dans le plan complexe). Maintenant, c’est plus clair. 

                          • Claude Simon Gandalf 1er septembre 2016 00:37

                            Sinon, que signifie le signe + en exposant ? Je le retrouve régulièrement dans différentes publications.


                          • JC_Lavau JC_Lavau 1er septembre 2016 08:45

                            @Gandalf. Ces cinq auteurs chinois n’ont pas encore opéré la distinction entre les ondes individuelles, chaque photon, chaque électron, chaque neutrino, et les collectifs d’ondes.
                            http://jacques.lavau.perso.sfr.fr/Physique/Microphysique_contee.pdf&nbsp ; § 1.1, pp.8-9 / 278.

                            En physique macroscopique, par exemple dans un microscope électronique, évidemment qu’on n’a affaire qu’à des collectifs, donc à des dispersions inévitables. Rien de ce genre n’existe en ondes individuelles. Il n’existe aucun « photon » en dehors de la transaction émetteur-intermédiaire-absorbeur. Les lois du fuseau de Fermat s’appliquent donc à chacun.
                            http://jacques.lavau.perso.sfr.fr/Physique/Microphysique_contee.pdf&nbsp ; § 9.6, pp.136-144 / 278.

                            Et pour toute trajectoire ayant un début et une fin, par exemple dans un tube cathodique, ou pour une implantation ionique dans le graveur de circuits intégrés, on peut constater les mêmes lois du fuseau de Fermat en remplaçant « photon » par le fermion de votre choix. La grosse différence avec le photon est que l’électron préexistait à son échappement de la cathode émettrice, et continuera d’exister après avoir atteint l’anode : c’est un fermion, et c’est irréductible.

                            Les ondes de gravité sur l’eau ou les ondes acoustiques dans un solide, dans un liquide, dans les gaz, sont encore toute autre chose, qui a encore moins de ressemblance avec les ondes individuelles, de chaque quanton. En particulier tout y est à énergie positive, et avec des liaisons de proche en proche dans le milieu collectif.


                          • JC_Lavau JC_Lavau 1er septembre 2016 08:52

                            @Gandalf. En chimie, le + dénote une charge positive, par exemple le cation Na+.

                            Page 3 de la publi chinoise, on rencontre le t dénotant un opérateur transposé. Leurs notations sont mathématiques, n’ont rien à voir avec les catégories de la chimie.


                          • JL JL 1er septembre 2016 09:13

                            @JC_Lavau
                             

                            ’’tout y est à énergie positive,’’
                             
                            Question d’un béotien : énergie positive, cela veut-il dire que l’on connait de l’énergie négative ?

                          • JC_Lavau JC_Lavau 1er septembre 2016 11:17

                            @JL. Comment fais-tu pour décrire la convergence d’un photon infrarouge sur la petite molécule résonante qui va l’absorber ?
                            Tu prends un détecteur de monoxyde de carbone couramment utilisé dans l’industrie (voire en cartographie aérienne de la pollution industrielle), et tu analyses son fonctionnement, comme nos élèves avaient à le faire. J’avais à fournir les principes physiques mis en oeuvre. Dès lors j’étais contraint de trouver.
                            Dimensions de la molécule en question : 4,7 Å de grand axe, 3 Å de petit axe. Résonance à 2170 cm-1 de vecteur d’onde, ou longueur d’onde 4,6 µm.
                            Léger détail : cet oscillateur ne descend jamais en dessous du demi-quantum. Autrement dit, il manifeste constamment à quelle fréquence il demande à absorber. Le fait-il à énergie positive ? A ondes retardées ? Poser la question c’est y répondre. C’est bien pourquoi le parcours imposé aux étudiants contourne si soigneusement ce genre d’expériences : toutes les absorptions spectrales, toute la colorimétrie, l’effet Ramsauer-Townsend, etc. Comme Bill Gates devait pour faire la démo publique de Windows 3.0, contourner soigneusement et discrètement toutes les fosses prêtes à l’engloutir.


                          • zzz999 1er septembre 2016 11:37

                            @Bernard Dugué

                             Les ondes avancées et retardées ça n’a pas de rapport avec la théorie de l’absorbeur/émetteur de Feynmann/Wheeler ?


                          • JC_Lavau JC_Lavau 1er septembre 2016 11:55

                            @zzz999. Abandonnée et reniée par Feynman. Nous en sommes tous explicitement les héritiers. Mais avant ces deux-là en 1941, il y avait eu Dirac en 1938. Et surtout l’équation de Dirac en 1928.
                            « Nous » : tous les découvreurs et redécouvreurs de la transactionnelle.
                            Lien :
                            http://authors.library.caltech.edu/11095/1/WHErmp45.pdf

Ajouter une réaction

Pour réagir, identifiez-vous avec votre login / mot de passe, en haut à droite de cette page

Si vous n'avez pas de login / mot de passe, vous devez vous inscrire ici.


FAIRE UN DON







Palmarès