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Prix Nobel de physique et de chimie

Publié le 16/12/2011

Extrait du document

physique

 

Les prix Nobel qui viennent d'ètre attribués en

Physique et en Chimie offrent un étonnant contraste

en ce qui concerne l'ancienneté des travaux qui

ont été récompensés : plus de 20 ans pour la Chimie,

deux ans à peine pour la Physique (un record

pour la prudente académie suédoise !).

physique

« réfutations de la théorie de la relativité, d'autres encore avec des efforts pour unifier les deux théo­ ries jusqu'à présent distincts en un seul corps, etc.

Une nouvelle attaque, venue de deux astronomes français : J.-C.

Pecker et J.-P.

Vigier, aura-t-elle plus de succès ? Il est largement trop tôt pour se risquer au moindre pronostic, mais ces proposi­ tions sont séduisantes en ce qu'elles apportent une réponse astucieuse à une énigme irritante à laquelle se heurte l'astronomie actuelle.

Lorsque Hubble découvrit dans les années 20 le décalage systématique vers le rouge des objets loin­ tains (extra-galactiques), l'explication qui s'imposa alors était que ces objets s'éloignaient rapidement de notre galaxie.

Un modèle cosmologique déve­ loppé en effet vers la mème époque à partir de la théorie de la relativité par Friedmann et l'abbé Lemaitre indiquait en effet que l'univers était en expansion, et que cette expansion résultait de l'ex­ plosion initiale («Big Bang») d'un objet primor­ dial, matière prodigieusement concentrée à très haute température.

Ce modèle expliquait parfaite­ ment la fameuse « constante » de Hubble qui asso­ ciait distance de l'objet (déduite de sa luminosité) et vitesse de« récession» (déduite du décalage vers le rouge) par une relation proportionnelle.

Théorie et observation avaient une telle cohérence que le Big Bang était devenu un véritable credo pour les astronomes.

Or, l'observation d'objets étranges tels que les quasars, qui associaient un très fort décalage (donc une grande vitesse d'éloignement) à une très forte luminosité (donc une distance plutôt faible) avait commencé à susciter de vives controverses.

Ces controverses se sont récemment amplifiées avec la découverte d'objets encore plus inexplicables, tels que des galaxies très proches selon toute apparence (par exemple reliés par un « pont » de matière nette­ ment visible) mais ayant des décalages très diffé­ rents.

A tel point que les astronomes s'étaient ran­ gés en deux camps qui s'opposaient avec virulence, les « pour » et les « contre » le Big Bang.

La théorie de la « lumière fatiguée » développée à l'Institut Poincaré par Pecker et Vigier propose une explication nouvelle qui va dans le sens des adver­ saires du Big Bang.

Elle suppose, pour l'essentiel, que le décalage vers le rouge observé est dû, non pas à une vitesse d'éloignement, mais à une intérac­ tion d'un type nouveau entre la lumière et la matiè­ re : en traversant l'espace, la première cède peu à peu une partie de son énergie (et voit donc sa lon­ gueur augmenter) à la matière, sans ètre pour autant déviée : elle se fatigue.

Mais, et c'est là un fait capital, cette proposition implique, pour ètre vraie, l'existence d'une nouvelle particule, baptisée Boson Phi dont la nature serait tout à fait différente des particules déjà connues.

Naturellement, le Boson Phi n'a jamais été observé, mais il n'est peut ètre pas si différent d'une particu­ le postulée par Louis de Broglie il y a 50 ans, mais dans une conception d'ensemble incompatible avec l'interprétation classique de la mécanique quan­ tique (que de Broglie n'a jamais acceptée).

C'est donc une véritable faille qui pourrait s'ou­ vrir dans le corps extrèmement complexe et struc­ turé de la physique actuelle, et qui nécessiterait une remise en question de toute la théorie quantique (ou à tout le moins, de son interprétation tradition­ nelle «a-causale»), si l'hypothèse de la «lumière fatiguée» se trouvait confirmée par l'expérience : par exemple par la découverte du Boson Phi.

Des pseudo-atomes : le Pionium et le Muonium Un atome est normalement constitué d'un noyau de protons et de neutrons entouré d'un cortège d'électrons.

Toutes ces particules sont stables (bien que le neutron ne le soit pas à l'état isolé : il se transforme en proton), ce qui explique la stabilité de la matière « normale ».

Est-il possible, toutefois, de rencontrer dans la nature (ou de fabriquer) des« atomes» qui seraient constitués par l'association de particules autres, stables ou non ? A cette question, deux exemples récents ont apporté un début de réponse, avec la détection d'abord du muonium où un électron se trouve lié à un muon, et très récemment du pio­ nium, constitué d'un pion et d'un muon.

Le pionium est ainsi une sorte d'atome d'hydro­ gène en miniature : le proton est remplacé par un pion, qui est la particule responsable de l'intérac­ tion nucléaire -et dont on connaît peu de choses - et l'électron est remplacé par un muon, qui est une sorte d'électron lourd.

La taille de l'ensemble est cent fois plus petite que celle de l'atome d'hydrogè­ ne.

Obtenu à partir de la désintégration d'un meson K, il est très instable, mais c'est la première fois qu'une telle association de particules se déplaçant à une vitesse voisine de celle de la lumiè­ re est observée.

La probabilité d'apparition de l'événement est extrèmement faible (de l'ordre de 1 sur 10 millions de désintégrations de mesons K).

L'aspect le plus intéressant du pionium est que le taux de producti9n est très inférieur à ce qu'il devrait ètre si la liaison entre les deux particules était de nature simplement électromagnétique, comme dans l'atome d'hydrogène.

Si les conditions de l'expérience ne sont pas responsables de cette anomalie, alors il conviendra de chercher dans la voie d'une nouvelle force encore inconnue -encore une ...

la physique des particules n'a pas fini de se compliquer.. »

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