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Trois générations

Publié Par Mathis LeCorbot dans LeCorbot, Physique, Physique des particules, Science

La Nature s’avère économe, elle préfère les processus utilisant moins d’énergie, préfère les états stables de moindres niveaux. La Nature peut également se montrer généreuse, parfois sans raison apparente, surtout pour disséminer les aigrettes des pissenlits. Mais qui sommes-nous pour la juger alors que nous ne connaissons presque rien de ses modes opératoires ?

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Cependant, on oserait croire que certains de ses mystères aient une raison valable d’exister et que celle-ci finisse par nous être connue. Par exemple, l’existence de trois générations de particules élémentaires nous dépasse totalement. Mais commençons par le début, par la première génération de particules, celle de tous les jours.

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Toute la matière de l’Univers est composée de quatre particules fondamentales appelées fermions. On compte deux leptons et deux quarks. Nous connaissons très bien le premier lepton qui régit toutes les réactions chimiques, il s’agit de l’électron. Le second lepton est beaucoup moins connu, il est électriquement neutre, possède une masse extrêmement faible et ne réagit que très rarement avec le reste de la matière, c’est le neutrino. Quant aux deux quarks, ils se regroupent trois par trois pour composer les protons et les neutrons, ce sont les quarks up et down. On compte deux quarks up et un down dans le proton, un up et deux down dans le neutron.

Voilà, c’est tout. Vous connaissez toutes les particules élémentaires de la matière qui nous entoure. Quatre particules réellement indivisibles (à ce qu’on sait) créent tout le reste, à commencer par les 118 éléments chimiques. Selon l’état actuel de nos connaissances, la Nature aurait très bien pu s’arrêter là, mais la réalité diffère de ce scénario minimaliste et on ne se l’explique toujours pas.

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Il existe deux générations supplémentaires de particules élémentaires imitant la principale dans sa forme et sa nature. Elles se différencient par les masses qui se situent bien au-delà, des centaines, des milliers, voire des centaines de milliers de fois plus importantes, mais personne ne comprend le rôle que jouent ces deux générations supplémentaires de particules puisqu’elles ne peuvent persister à l’état naturel.

Gageons que derrière ce bestiaire plus important que prévu de particules élémentaires existe une raison fondamentale qui nous échappe encore, une raison qui engendrerait un monde bien différent sans elles, une raison qui nous enlèverait probablement toutes chances d’exister.

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Il suffit maintenant de comprendre cette Nature pour encore mieux apprécier comment elle est parfaitement réglée pour favoriser l’émergence de la vie et lui permettre d’évoluer.

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Notez que les particules présentées dans cet article se limitent aux fermions, les particules de matière. Il existe une autre série de particules nommée bosons dont le plus connu est le photon. Cependant, il n’existe pas de générations de bosons, seulement des bosons différents. Vous avez probablement entendu parler du boson de Higgs, le dernier à avoir été découvert.

 

Le vide et l’information

Publié Par Mathis LeCorbot dans Astrophysique, Cosmologie, LeCorbot, Philosophie, Physique, Quantique, Science, Sciences de l'information

Ce n’est pas la première fois que j’en parle, on y arrive tranquillement, graduellement, une brique à la fois. À quoi, demandez-vous ? À la preuve que nous vivons dans un monde informatique, que l’Univers est une simulation numérique, à lire dans Pour la Science ainsi que dans Esprit Science Métaphysiques et sur Radio-Canada. Les liens suivants vous amènent vers mes deux précédents articles dans lesquels j’abordais ce sujet. Univers et simulation et L’utilité véritable d’un trou noir.

Au début du XXe siècle, un pas de géant s’effectue en science avec l’élaboration de la physique quantique, l’une des deux théories qui après un siècle gardent encore toute leur pertinence. La seconde est la physique relativiste.

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Depuis ce temps, on sait qu’il existe des dimensions limites indivisibles, comme des atomes d’espace. Un cube d’espace fondamental appelé « espace de Planck » mesure environ 10-105 mètre cube.

Il existe également des atomes de temps qu’on nomme « ère de Planck » et qui valent 10-43 seconde. Il est donc impossible de savoir ce qui s’est passé au plus près du Big Bang sous cet atome temporel.

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On sait également, preuves expérimentales à l’appui que le vide n’est pas vide. J’en ai déjà parlé dans un autre article. Ce qu’on appelle le vide n’est pas le néant. S’il existe de l’espace, ce n’est pas rien. Ce faux vide est plein d’énergie et s’il possède de l’énergie, il possède de la matière qui se crée spontanément à partir de cette énergie.

Et voilà la dernière brique que la science fondamentale vient de rajouter dans l’équation, le vide serait constitué, non seulement d’énergie, mais aussi d’information.

On pouvait émettre cette hypothèse depuis les travaux de Ludwig Boltzmann, dont j’ai également brièvement parlé sur ce blogue, en y ajoutant le concept des unités de mesure fondamentales de Planck.

L’Univers, même vide de toute matière, serait quand même constitué de briques fondamentales d’information et on peut facilement imaginer qu’elle s’alimente à partir de l’énergie du vide.

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Tout ceci constitue un puzzle dont toutes les pièces se mettent en place les unes après les autres pour finalement apporter la preuve que nous sommes des constituants calculés, mais ayant de multiples degrés de liberté. Il ne faut pas croire que les programmes informatiques amènent des résultats nécessairement prédéterminés qui feraient que tout l’avenir serait décidé à partir du moment où l’ordinateur Universel commence à exécuter lesdits programmes, en l’occurrence à partir du Big Bang.

Ce qu’il faut surtout retenir, c’est le principe que l’Univers est information au sens informatique du terme, c’est-à-dire une information ayant des constituants de base indivisibles, comme le bit est celui de notre société technologique actuelle.

Je cite le scientifique Trhnh Xuan Thuan « Le vide est la matrice de tout » à lire dans Science et Avenir.

Photos : http://irfu.cea.fr; http://discovermagazine.com/; https://fineartamerica.com; http://bigthink.com.