Au regard du discours scientifique, notre monde familier semble n’être qu’un cumul de représentations subjectives. Pourtant, une sorte de parenté entre la Forme du Cosmos et l’esprit humain transfigure certains ensembles de particules en une Beauté qui donne des ailes à notre âme.
De nos jours, en particulier dans l’univers quantique et dans la cosmologie, la physique connaît une crise de l’objectivité à propos de la conception même de l’étendue et de la gravité. Par exemple, depuis les années 2010, on parle de la « dynamique des formes » ou de la « cosmologie des formes ». Selon cette théorie inspirée par le relationnisme de Leibniz, l’espace-temps n’aurait pas de substance (n’aurait pas « d’en-dessous » matériel identifiable), mais serait une relation formelle accompagnée peut-être d’un « fluide ». Dans un article paru en janvier 2015, Tim Koslowski (Université nationale autonome du Mexique) décrit la « dynamique des formes » selon une conception classique de la gravité (avec les masses et l’étendue, mais sans l’espace-temps et la géométrie d’Einstein), tout en tenant compte de la mécanique quantique. Du point de vue phénoménologique [du grec « phainómenon » (ce qui apparaît : contenus de conscience et expériences vécues) et « lógos » (étude)], le monde classique est celui qui nous permet d’être en relation entre nous et avec le cosmos. Alors que le monde quantique est « étranger » au monde étendu tel qu’il apparaît à la conscience, la relativité générale utilise une description classique pour la géométrie et aussi pour la matière. La géométrie de Koslowski cherche à décrire comment une énigmatique matière fluctuante se comporte dans le cosmos tel que décrit par la « dynamique des formes ». Comme celle-ci coïncide localement avec l’image spatiotemporelle utilisée en relativité générale, elle se trouve à intégrer des éléments de la relativité d’Einstein dans une théorie plus générale. La démarche de Koslowski consiste à tenter d’introduire la matière quantique dans l’étendue des formes, avec comme résultat d’envisager l’émergence, à partir de fluctuations, d’un champ quantifié local présentant une invariance. Autrement dit, ces fluctuations, qui peuvent être décrites selon plusieurs points de vue spécifiques, présenteraient un champ quantifiable et une symétrie permettant de constater une équivalence quant aux prédictions sur son évolution. Cela signifie une sorte de rencontre du « classique » et du « quantique ». En définitive, Koslowski s’interroge sur la nature de la géométrie spatiotemporelle (de l’étendue dont nous faisons l’expérience et avons conscience grâce à nos sens), mais en l’associant à l’étrange matière quantique.
Sous la forme d’une surface sphérique délimitant une région de l’espace-temps, le « trou noir » a été un autre exemple de nouveauté en physique. Il est conçu comme une concentration de masse-énergie qui s’est effondrée gravitationnellement sous sa propre force d’attraction et qui est devenue si compacte que même les photons ne peuvent s’en soustraire, d’où sa noirceur ou son « invisibilité ». Certains astrophysiciens ont pensé qu’un traitement quantique de l’espace-temps et de la matière à l’intérieur d’un trou noir ferait voir celui-ci comme un point de densité infinie avec une courbure de l’espace-temps également infinie. Cela aurait signifié que toute l’information contenue dans les objets tombant dans un trou noir (comme celle d’une étoile se transformant en trou noir, par exemple) aurait été définitivement détruite ou, pour le moins, « non efficiente ». Stephen Hawking (1942-2018), en se plaçant du point de vue quantique, considère plutôt que si un trou noir possède une entropie (une dégradation de l’énergie), il devrait posséder une température et avoir un rayonnement. Il prédit que, lorsque des trous noirs atteindront une température plus grande que le rayonnement fossile (quelques millionièmes de degrés au-dessus du zéro absolu), ils vont alors rayonner davantage d’énergie qu’ils n’en absorberont. La perte de masse des trous noirs, par une sorte d’évaporation, sera alors supérieure à la force de la gravitation et ne pourra plus contenir la matière. Celle-ci, après avoir été pour ainsi dire recyclée, va alors retourner à l’espace avec une nouvelle identité en neutrinos, rayons X et photons. Le rayonnement des « trous noirs » continuerait ainsi sans cesse à exister dans un Univers en perpétuelle expansion. Et, peut-être, faudrait-il alors recadrer l’idée d’un Big Bang avec celle de Big Bang multiples. Pour le moment, malgré sa valeur théorique, l’hypothèse de Hawking n’a pas encore été prouvée. Toutefois, des scientifiques ont déjà établi par des moyens indirects que la matière happée par un trou noir est chauffée à des températures considérables avant d’être « engloutie » ; et cela, en émettant une quantité importante de rayons X.
Erik Verlinde remet en question l’idée même que nous nous sommes toujours faite de la gravité. Il propose que celle-ci ne soit pas une force au fondement du tout, mais plutôt un phénomène émergent, tout comme la température est un phénomène émergent qui découle du mouvement des particules. En d’autres termes, la gravité ne serait qu’un effet secondaire et non la cause de ce qui se passe dans l’univers. En mesurant la répartition des forces gravitationnelles dans un échantillon de 33,000 galaxies grâce à l’effet de lentille gravitationnelle prédite par la relativité générale d’Einstein, une équipe de chercheurs de l’Université de Leiden (Leyde, en Hollande-Méridionale, aux Pays-Bas) dirigée par Margot Brouwer a récemment testé la théorie de Verlinde. Ils ont découvert qu’en appliquant les calculs de la théorie de la gravité émergente, ils pouvaient parvenir aux mêmes résultats sans avoir à recourir au concept de matière noire. Ces résultats illustrent la possibilité d’une théorie qui fusionnerait les effets observables de la physique classique avec la mécanique quantique.
Force est de constater que, même si la relativité d’Einstein permet de réaliser les bons calculs dans plusieurs situations astronomiques locales, l’équation « géométrie = matière » ne semble pas pouvoir rendre compte de l’unicité du réel. Plusieurs physiciens en quête d’une « théorie du grand tout » révisent leur position et ne traitent plus la gravité comme une interaction de forces élémentaires.
Robert Clavet, PhD LaMetropole.Com
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Robert Clavet
Docteur en philosophie. Il a enseigné dans plusieurs universités et cégeps du Québec. En plus d’être conférencier, il a notamment publié un ouvrage sur la pensée de Nicolas Berdiaeff, un essai intitulé « Pour une philosophie spirituelle occidentale », ainsi que deux ouvrages didactiques.
