Du vide et de la création

Michel Cassé

Description

Pour la science moderne, l'Univers n'est pas vide, mais presque. Il appartient au physicien de donner un sens à ce « vide » et à ce « presque ». C'est le but de cette « cosmologie du vide », qui mêle rigueur scientifique et méditation poétique pour s'interroger sur la nature profonde de la réalité. Michel Cassé est astrophysicien au Commissariat à l'énergie atomique.

Sujets

• Astronomie
• Astrophysique
• Space Science
• Sciences et techniques
• Science

Informations

• Publié par: Odile Jacob
• Date de parution: 01 septembre 1993
• Nombre de lectures: 4
• EAN13: 9782738162205
• Langue: Français

Extrait

DU MÊME AUTEUR aux éditions Odile Jacob
Petite Étoile , avec Élisabeth Vangioni-Flam (illustrations de Jean-Claude Carrière), 1999.
Généalogie de la matière, 2000.
Ouvrage proposé par Jean Audouze
© O DILE J ACOB , 1993, 1995, AVRIL  2001 15, RUE S OUFFLOT , 75005 P ARIS
www.odilejacob.fr
ISBN : 978-2-7381-6220-5
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Préface

Ce livre se présente, au premier degré, comme un ouvrage de vulgarisation scientifique. La table des matières en fait foi. L’auteur nous invite à un long voyage au royaume de la physique. On fait d’abord connaissance avec les idées de Galilée et de Newton. Puis Einstein vient modifier de façon majeure notre vision de l’espace et du temps. À son tour, la physique quantique révolutionne notre regard sur la matière. Sur ses rivages pousse une flore insolite. On y trouve les « symétries » et les « vides » qui gouvernent l’évolution du cosmos.
Derrière le discours scientifique, le lecteur prend rapidement conscience de la dimension tragique de ce livre. Pour Michel Cassé, l’astrophysique est plus que l’objet du métier qu’il exerce avec compétence. Elle est un lieu d’interrogations sur la nature profonde de la réalité. La démarche n’est ni froide ni extérieure. Des courants d’émotivité en traversent les pages. Mais la pudeur est grande et l’émotion aussitôt perçue se cache derrière une pirouette.
C’est d’une recherche d’unité qu’il s’agit ici : « L’unité première, qui est solitude absolue, demeurait à jamais hurlante en son désert intérieur, dans nos âmes. » Si l’image du monde est en harmonie avec celui qui l’observe, la menace intérieure s’estompe. Sinon, l’angoisse est derrière la porte : « Quand nous entrevîmes des sommets majeurs tels qu’on les crût occupés par des poètes et des anges, la montagne se dispersa en écume. »
« Tu ne regarderas jamais la cosmologie comme une théologie en voie de guérison. » Cette injonction aux élans bibliques, Michel Cassé se l’adresse à lui-même. Elle est la résultante d’une quête déçue de l’unité, dont les chapitres de ce « missel caché » nous racontent en filigrane les dramatiques péripéties.
Hubert Reeves
Remerciements

Les anges et les angèles, les archanges empourprés, les bonnes étoiles, les vents et les rosées, je les ai convoqués. Ils sont venus sans hésiter.
Élisabeth Vangioni-Flam , Jean Audouze, Jean-Claude Carrière, les Matta, Roland Lehoucq, Étienne Parizot, Nicolas Prantzos, Hubert Reeves et Yves Simon .
Qu’ils en soient infiniment remerciés.
À l’émouvante intimité des choses

 
Prologue

Marche ou rêve

L’unité première qui est solitude absolue demeurait à jamais hurlante en son désert intérieur, dans nos âmes.
Nous projetâmes une expédition pour la délivrer, acceptant, pour atteindre le Un, de chosifier l’azur et les étoiles, de terrifier le ciel – de le transformer en terre en lui appliquant les lois de la terre – et de réduire le nombre d’êtres physiques nécessaires.
Après une longue station dans l’eau glacée de la physique classique et une génuflexion intellectuelle devant la pensée quantique, nous abordâmes, ondulants, des Himalayas. Mais quand nous entrevîmes des sommets majeurs, tels qu’on les crût occupés par des poètes et des anges, la montagne se dispersa en écume.
Les pages qui suivent font le récit de cette ascension dans les concepts, la matière, le vide, et de la dilution de son but.
Introduction

Porte visible de l’invisible

Le vide, au sens de néant, est un sujet impossible que j’abandonne volontiers aux philosophes. Le néant absolu est ce qui n’est pas et n’a aucune propriété physique. L’homme de science ne peut, par conséquent, rien en dire. Comment une non-entité pourrait-elle être le sujet d’une proposition ?
Plus modestement, ce livre part du constat que l’univers n’est pas vide, mais presque. Il appartient au physicien de donner un sens à ce « vide » et à ce « presque ». C’est à tel prix que prend forme et langue une cosmologie du vide 1 .
Je n’ai à vous donner que des matières perdues, des symétries abstraites et des brisures accidentelles, et le plus pauvre du corps, le vide physique au centre même des corps. Pauvre, classiquement, mais le verbe quantique excède toute parole ordinaire et de bon sens. Sous le coup de fouet sémantique, la description change profondément et les évidences se renversent. Le dépouillement se fait abondance, le vide n’est plus l’absence. Il rassemble toute la puissance de la physique et la redonne indéfiniment. Peuplé, surpeuplé même, est ce que nous croyions déserté. Si nous pouvions procéder à une sociologie du microcosme et visualiser les différents protagonistes, le spectacle évoquerait plutôt la foule d’un marché oriental que la solitude monastique.
L’inventaire systématique du moindre centimètre cube d’espace frappe de stupeur : les paires virtuelles électron-positon côtoient toute une faune de quanta-photons, gluons, particules W et Z et bosons de Higgs – pour sacrifier à la langue vernaculaire des physiciens.
On peut s’étonner d’y voir encore à travers.
Les « anges » microscopiques du vide ne laissent pas la matière indifférente. Les légions de particules virtuelles convoquées par le vide mettent en relation les particules réelles et durables de la matière. Ce vide émerveillant n’est pas seulement à l’origine des forces mais aussi de leur différenciation, tant en portée qu’en intensité. Les variations du vide sont les fondations secrètes de la nouvelle vision. Simple vue de l’esprit ? Délire physico-mathématique ? Aucunement ! Les processus physiques virtuels, manigancés par le vide, ont une influence observable sur certains phénomènes physiques, comme par exemple l’émission de lumière par les atomes. Ces effets, certes légers, sont attestés expérimentalement et la théorie en rend compte avec une précision inégalée.
Le vide classique, rendu invisible par sa simplicité et son dépouillement, devient quelque chose de nouveau et de différent. Aujourd’hui, il est présumé contrôler la dynamique des corps matériels. Définie comme description des interactions qui affectent le mouvement des particules et des objets dans l’espace et dans le temps, cette discipline constitue le véritable fil d’Ariane de la physique, qu’on l’habille de la livrée newtonienne ou du voile quantique. Le vide physique, en l’occurrence, est à l’interaction ce que l’espace est aux relations géométriques. Ce rien est plein de symétries et de lois. Il présente donc un vif intérêt métaphysique tout à la fois comme substance et principe d’organisation. Il est comme s’il n’était pas. Parfaitement neutre mais totalement habité, il s’offre comme une bénédiction aux lecteurs du Tao.

« Sans nom, il représente l’origine de l’univers
Avec un nom, il constitue la Mère de tous les êtres. »
« Il y avait quelque chose d’indéterminé
avant la naissance de l’univers.
Ce quelque chose est muet et vide.
Il est indépendant et inaltérable.
Il circule partout sans se lasser jamais.
Il doit être la mère de l’univers. »
La science moderne, à l’instar du Tao, est prête à lui accorder la préséance dans la chaîne des formes matérielles. Dans la chaude jeunesse de l’univers, il précède la lumière et la matière.
Je donnerai à voir et à penser le vide merveilleux que s’est donné la théorie quantitative-relativiste. J’adoucirai le choc du vide sur les esprits. Élevé dans la pensée au plus haut et au plus brûlant des cieux de la physique, il sera littéralement entrée en matière. Je dirai les métamorphoses du haut vide et finalement, je le trouverai si beau que je me permettrai d’en douter.
J’ai dessein de monter en une poussière de courts chapitres :
1. Que le vide regorge d’êtres physiques infimes, invisibles et fugaces, qui, préservant sa dignité macroscopique empreinte de transparence, fluidité, indifférence aux phénomènes et discrétion infinie, lui confèrent des vertus relationnelles et historiques.
2. Qu’on ne peut dire que l’énergie du vide est nulle en permanence. Malgré son apparence absente 2 , impavide, le vide se laisse deviner par ses fluctuations aléatoires, comme l’air par le vent.
3. Que le vide sensitif est une substance ayant une densité d’énergie et une pression bien définie jouant, à certaines périodes, sur l’expansion de l’univers. Ce substrat a connu diverses transitions d’ampleur cosmologique qui ont modifié l’ordonnancement de l’univers.
4. Que la matière est une conséquence nécessaire des lois de destruction du vide. Elle en émane essentiellement et profusément. Il s’est épanché sous forme atomisée.
5. Et enfin, que l’univers observable n’est qu’une bulle dans un champagne de vide généralisé.
Il faut maintenant entrer généreusement dans le vide fleuri pour comprendre tout cela. Mais celui-ci, pour être présentable, demande de longs apprêts. Cosmique se conjugue, pour l’occasion, avec cosmétique.
Il nous faut maintenant descendre au détail.

 
LIVRE PREMIER
PHYSIQUE CONCEPTUELLE
Univers classique

Si le duc de Wei, Maître, vous attendait pour administrer avec vous ses affaires, quel serait votre premier soin ? Le Maître répliqua : « Avant tout, il faut restaurer le langage. »
É TIEMBLE , préface de Tao tö king de Lao-tseu
1.
Temps, espace et mouvement

Temps, espace et mouvement sont des notions fondamentales que toute civilisation introduit dans sa tentative de