samedi 29 février 2020

76- PHYSIQUE ET PHILOSOPHIE EN GRECE ANTIQUE


EXTRAIT D’UN ARTICLE DE WIKIPEDIA



On considère les Présocratiques comme les initiateurs de plusieurs aspects de la spéculation philosophique. Le premier écrivain philosophe est Anaximandre. Leurs réflexions, qui relèvent en grande partie de ce qu'on appela ensuite « philosophie de la nature » (astronomie, origine et reproduction de la vie, etc. — soit ce que les Grecs nommaient « Physique »), présentent des concepts et une exigence de rationalité (en grec : logos) qui tranche avec les discours traditionnels qui constituaient la culture commune en Grèce, c'est-à-dire les légendes et les fables (en grec : mythos) de la mythologie, comme celles qu'on trouve chez Homère et Hésiode.

Les Présocratiques se consacrent pour la plupart à l'étude de la nature (physis en grec ancien), ce qui fait qu'Aristote les désigne par le nom d'anciens « physiologues », et qu'on les appelle parfois les anciens « physiciens », plutôt que « philosophes ». Ils étaient d'ailleurs en général des savants polyvalents, à la fois géomètres (théorèmes de Thalès et Pythagore), astronomes, et intéressés par les phénomènes biologiques. Leur principal apport est de chercher à expliquer l'origine et la formation du monde, non plus par des mythes ou des fictions, mais par des concepts rigoureux, c'est-à-dire par la raison au détriment de l'imagination, inaugurant ainsi les prémisses de la science naturelle. Ce phénomène majeur a été thématisé par certains historiens comme le passage de la civilisation du mythos (la fable) au logos (la raison), c'est-à-dire des mythes à la science

La plupart des présocratiques avaient publié des traités « Sur la nature » qui n'étaient autres que des cosmogonies, rédigées pour la plupart en vers — ce qui montre que beaucoup restaient encore fidèles à la tradition poétique. Par les fragments et les citations qui nous sont parvenus, on sait que, dans ces traités sur la nature, les Ioniens cherchaient un principe (en grec, « archè ») pour expliquer la formation du cosmos et l'existence de la vie : pour Thalès, ce sera l'eau ; pour Anaximène, l'air ; pour Héraclite, le feu ; pour Empédocle, ce seront les quatre éléments tout à la fois, se combinant entre eux ; pour l'école atomiste de Leucippe, ce seront les atomes et le vide. Le principe de l'organisation du monde est ainsi identifié dans les éléments premiers de la matière. Mais d'autres trouveront ce principe ailleurs que dans les éléments physiques : ainsi, pour Anaximandre, le principe est l'infini ; pour Pythagore, c'est le nombre ; pour Anaxagore, l'esprit.

On peut donc voir, dans le niveau d'abstraction atteint par ces recherches de « physique », l'origine des réflexions plus « métaphysiques » que menèrent les Présocratiques sur la nature de l'être. En effet, Héraclite en vient à dire que c'est la mobilité qui caractérise l'univers, car toutes choses ne cessent de se renverser dans leur contraire (mobilisme). Parménide et les Éléates affirment au contraire que l'être est immobile, absolument identique à lui-même, parce qu'ils refusent l'existence du non-être. Quant à l'École pythagoricienne, s'appuyant sur l'idée que le cosmos obéit à des harmonies numériques, elle cherche à percer les mystères de la nature par l'étude des nombres et sera aussi à l'origine de la musicologie.



COMMENTAIRES

On oublie trop souvent que la naissance de la philosophie a correspondu à celle de la physique et de la mathématique quand l’approche de la nature fut laïcisée, que les dieux s’y absentèrent et que la première cosmologie matérialiste remplaça les mythes pour inaugurer le règne de la raison. En ce temps-là existait peu la division du travail et des savoirs et un penseur pouvait tout à la fois être philosophe, mathématicien physicien et poète. Descartes, Pascal, Leibniz furent les derniers continuateurs de cette tradition universaliste qui œuvrèrent tout à la fois dans les champs de la science et de la philosophie. 

Depuis, s’est opérée sur le modèle biologique une sorte  de scissiparité par division de l'unité des savoirs, chacun prenant spécialité et pouvoirs sur une tranche de plus en plus fine de la connaissance et nul ne peut plus entrer dans le domaine de l’autre s’il n’est géomètre en cette discipline. Nous pourrions dénoncer avec Proudhon que « la propriété c’est le vol » tant la possession d’un savoir ou d’une « propriété intellectuelle » s’apparente à une prise de possession sur le savoir universel. Mais la question serait plutôt de rechercher s’il n’existe pas une sorte de remède à cette maladie de la connaissance et s’il n’est plus possible de retrouver la belle unité originelle, quand la cosmologie s’exprimait en poésie, quand la physique était toute philosophique. Cette belle unité originelle serait-elle à jamais perdue et le progrès des sciences n’aurait-il engendré que des regrets ?


vendredi 28 février 2020

75 - LES LIMITES PHYSIQUES A L’INFINIMENT PETIT



On présente souvent la physique quantique comme une rupture avec les lois du mouvement et de la mesure de la physique classique. L’origine de cette « révolution » est à rechercher dans les relations d’indétermination de Heisenberg. Selon celles-ci, la mesure perturbe l’objet observé de telle sorte qu’on ne peut avoir de certitudes à la fois sur sa position et son énergie. Ainsi,  l'incertitude sur la position multipliée par l'incertitude sur l'impulsion est supérieure ou égale à une constante h.

L’inégalité de Heisenberg est quantique au sens où elle introduit fondamentalement la discontinuité et qu’elle signifie que l’on ne peut pas diminuer une quantité autant que l’on veut.
Mais ces inégalités signifient avant tout qu’il existe des limites à l’infiniment  petit. La constante de Planck nous indique qu’il ne saurait y avoir un mouvement initié par une énergie inférieure à h (1.O5E -34j/s).

Il est ainsi impossible de fractionner à l'infini une énergie pour étaler un mouvement selon un temps infini. Car si une particule se déplaçait d'un angström tous le milliard d'années, nous  ne pourrions pas nous prononcer sur l'état de son mouvement ni opérer une mesure.

Toute définition du mouvement implique obligatoirement la définition d’un état de repos à partir duquel on peut constater « qu’il y a mouvement ». Il doit exister dans le réel une limite en deçà de laquelle aucune énergie ne saurait produire un mouvement et qui permet de distinguer repos et mouvement.
Le temps de l'action implique un état d’inertie pour distinguer un corps inerte d'un corps animé d'un mouvement infiniment petit. De même qu'on ne peut imaginer une vitesse infiniment grande, on ne peut concevoir une vitesse infiniment petite.

De fait l'existence d'une énergie minimale relève d'un principe fondamental de physique classique, laquelle  avait fonctionné sans en avoir besoin. Pour déplacer un bloc de pierre, il faut user d'une force minimum au deçà de laquelle le bloc restera désespérément immobile. L'utilité de la définition d'une action minimale tombe sous les sens. Pour qu'il y ait un mouvement, il faut déterminer à partir de quelle énergie celui-ci commence, et donc distinguer l'état d'inertie du mouvement. Cela suppose bien évidemment de définir un temps de la mesure.
Ce n'est donc pas seulement les contraintes de l'expérimentation et l'influence de l'instrument de mesure sur l'objet qui imposent un quantum limite, ni d'avoir à choisir entre la durée d'une mesure et l'énergie mise en œuvre : une limite s'impose avant  même toute mesure comme condition d'existence du mouvement.

On s’aperçoit que le produit  dE. dx  >= h n’est en rien en rupture avec les lois du mouvement de la physique classique puisque la nécessité d’un quantum d’action, qui est au fondement des relations d’indétermination, découle d’une théorie générale du mouvement. Elles reviennent à déterminer un seuil minimum d’énergie à partir duquel un mouvement commence, selon un temps donné, ce qui renvoie à la définition d’un état d’inertie. Cependant la détermination d’une énergie minimale nous contraint à définir l’objet physique le plus infime pouvant être déplacé au moyen de ce minimum  d’énergie.

L’énergie minimale requise h est celle nécessaire à la création d’une onde – l’objet le moins « massif »possible - ce qui suppose qu’avant sa création et mise en mouvement, son énergie était inférieure à h et  se trouvait ainsi dans l’état d’inertie absolue. Ainsi, contrairement aux affirmations de la relativité nous nous apercevons que pour rendre cohérent une théorie du mouvement il s’avère indispensable de définir cette inertie première ou absolue.
Puisque E = hv l’énergie d’une onde unique étant égale à h, on ne peut avoir un quantum d’action minimum inférieur à h. Il s’agit d’une limite physique qui existe dans la nature et qui n’est en rien redevable aux relations d’indétermination.


jeudi 27 février 2020

74 HEISENBERG ET EINSTEIN : COMPLICES ET COMPLEMENTAIRES


EXTRAIT DE WIKIPEDIA


Si l’incertitude est suffisante, l'énergie peut être suffisante pour correspondre à une particule selon la relation E = mc2. Il est donc possible que pendant un instant très bref on ait l'existence d'une particule. Cette particule apparaît "de rien", existe un bref instant, et disparaît presque aussi tôt.
C'est ce que l'on appelle les fluctuations du vide. Le vide serait remplit de particules virtuelles apparaissant et disparaissant en permanence. Elles seraient d'autant plus nombreuses que leur existence est courte.
Une application intuitive, simple et intéressante des particules virtuelles est leur utilisation dans les forces à distance.
L'interaction de deux particules était modélisée par l'échange de particules virtuelles. Nous pouvons donc considérer que l'interaction de deux particules distantes (interaction électrostatique, interaction nucléaire) se fait par l'échange d'une particule virtuelle "médiateur" de cette interaction. Ces particules sont aussi appelées bosons de jauge car elles sont une conséquence de la description des interactions dans le formalisme des théories des champs de jauge. »
Ces étranges fluctuations du vide pourraient sembler être une vue de l'esprit. Une spéculation sur la relativité et le principe d'incertitude. D'autant que nous avons parlé de "particules non observées". Mais ce n'est pas le cas. Même sans les observer leur effet peut être mesurable. C'est le cas de l'effet Casimir.
Les calculs montrent que l'énergie du vide, résultant de ces fluctuations, est a priori infinie. Ce qui est logique puisqu'en prenant des durées arbitrairement courtes on a des énergies arbitrairement élevées. Par contre, la différence d'énergie entre deux situations données, par exemple selon la distance entre deux plaques conductrices comme dans l'effet Casimir, est finie et peut être calculée. Et le résultat est conforme aux observations.

COMMENTAIRES
Beaucoup de théoriciens de la physique pratiquent la ventriloquie et parviennent à faire parler les objets du vide et les introduire dans leurs équations sans jamais pouvoir les montrer et encore moins définir leurs propriétés qui les distingueraient de la matière. On a construit ainsi une ontologie à l’usage unique de la physique quantique pour des quasi-existants, un semi-réel, sorte de reprise d’une théologie d’un arrière monde dont le statut est de ne jamais paraître, d’agir par dessous la matérialité, partout présent mais jamais détectable et surtout  isolable « en tant que tels ». Monde sublunaire magique et mystérieux qui est celui des « particules virtuelles » que théorise le principe d’indétermination de Heisenberg. Ces particules virtuelles possèdent le privilège de transmettre le mouvement  entre deux corps, ce qui explique que l’un peut agir sur l’autre à distance. Ainsi est résolue la question de la transmission du mouvement dans le vide, problème insoluble s’il en est puisque le vide étant un composé de rien, on ne pourrait comprendre comment deux corps peuvent communiquer à distance sans se toucher.
Lorsqu’on parle de « fluctuations du vide » on pourrait tout aussi bien remplacer l’expression par «  fluctuations du rien » puisque l’objet qui fluctue, le vide, n’a d’autres qualités que d’engendrer des phénomènes à partir de son néant constitutif. De fait, le vide « contient » une énergie infinie. Grâce à l’équivalence masse/énergie d’Einstein, il devient alors possible de justifier ces particules éphémères qui pendant un court instant (incertitude d’Heisenberg) deviennent une réalité ou plus exactement produisent des effets mesurables, pour presque aussitôt retomber dans le vide en transformant à l’inverse leur masse en énergie.
Nous avons maintes fois ici évoqué et critiqué ce concept d’énergie qui donne une sorte de réalité à une pure abstraction conceptuel puisqu’une énergie est inconcevable sans qu’un objet physique soit justement mis en mouvement par…cette énergie.
Si l’on sait que toute la théorie quantique standard (jusqu’au boson de Higgs) est basée sur cette notion de particules virtuelles et de bosons d’échange qui théorise et unifie les trois force, on se rend compte à quel point la physique contemporaine use et abuse de cette énergie du vide sans jamais spécifier «  de quoi » se compose ce vide source de tant de phénomènes.
Le principe d’indétermination d’Heisenberg allié à l’équivalence masse/énergie d’Einstein se complètent parfaitement pour donner  une sorte de réalité physique à l’énergie du vide. Ainsi la physique théorique standard peut-elle fonctionner en toute sérénité en s’appuyant sur ce flou théorique majeur : l’énergie EXISTE comme objet physique quasi matériel, mais personne ne l’a jamais rencontré ni saisi « comme telle ».

mercredi 26 février 2020

73 - L’ANNIHILATION DES PHOTONS


 Pour que le cycle:     Prématière<> onde <> photon <> matière <> onde <> prématière soit effectivement réversible, il faut  un principe mécanique d'affaiblissement contraignant le photon puis l'onde à tendre de nouveau à l'immobilité.
Par ailleurs, le photon résultant de la densification et de la mise en mouvement du milieu, la prématière, est confronté à la résistance de ce milieu. Un photon, avec une même énergie initiale, ne peut poursuivre sans limite sa course. Il est en effet contraire aux principes du mouvement rectiligne que celui-ci puisse se poursuivre indéfiniment avec une même énergie finie, invariable depuis l'origine. Nous aurions là une variante du mouvement perpétuel.

Pour ces raisons, le photon circulant dans la prématière qu'il met en mouvement sous forme d'ondes accompagnatrices - sans rencontrer d'obstacle - ne peut garder invariable ni son énergie initiale, ni sa structure. Perdant de son énergie, il doit progressivement se transformer en onde s'étalant toujours davantage qui finit par disparaître.


Le photon perd de son énergie en proportion de la distance parcourue en s’étalant progressivement en onde avant de disparaître dans la prématière



Mais, il faut qu'une résistance  soit à l'origine de la réduction de son énergie et celle-ci ne peut avoir d'autre cause que la substance dans laquelle se meut le photon.
Cette baisse d'énergie du photon puis de l'onde est donc proportionnelle à la distance parcourue dans la substance de l'espace : comme toute onde matérielle, celle-ci doit s'affaiblir selon la distance en proportion de la densité d'un milieu résistant.
On devrait constater un décalage affectant l'ensemble des raies des spectres des étoiles, d'autant plus important que celles-ci sont plus éloignées. Le décalage spectral cosmologique constaté est effectivement proportionnel à la distance parcourue dans un milieu homogène qui est celui de la substance de l'espace.

De fait, pour que la lumière rougie en provenance des étoiles nous parvienne intacte, sans floue ni affaiblissement différencié de son spectre, il faut que la cause à l'origine de l'affaiblissement son énergie soit totalement uniforme, homogène, isotrope. Cette cause ne peut être trouvée ailleurs que dans les propriétés de la prématière qui compose l’espace.
En conséquence, la constante de Hubble doit s’analyser comme la mesure d’un coefficient de freinage.  On avait interprété jusqu’à présent la constante de Hubble comme exprimant la vitesse de dilatation d’un espace en expansion. Nous postulons tout au contraire que cette constante mesure le degré de perte d’énergie d’un photon tout au long de son parcours. .

Cet affaiblissement du photon a pour seule cause la résistance inertielle de la prématière. Il n’est donc pas lié à la rencontre et aux chocs avec d’autres corps sur lesquels se fondent les partisans de la théorie de la « fatigue de la lumière ». Les nouveaux principes rendent donc impossible une quelconque expansion de l’univers dont la preuve serait apportée par le décalage spectral des astres s’éloignant. Ce principe d'annihilation des photons est tout entier déduit des lois du mouvement et de la nécessité d'un cycle permanent création/annihilation à l'œuvre dans la nature.