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Essai sur le vide

7 septembre 2020

Ce qui est sans être tout à faitJ’ai pris connaissance de l’existence de ce livre en en cherchant un autre (pas encore disponible)! Dans celui-ci, paru en septembre 2019 et intitulé Ce qui est sans être tout à fait – Essai sur le vide, Étienne Klein, physicien et docteur en philosophie des sciences, mène l’enquête sur le concept du vide, «traverse l’histoire des idées, interroge les mots».

Prologue – l’appel du vide : Une voisine invite l’auteur «à faire le vide» dans sa tête s’il veut aller mieux. Il n’en faut pas plus pour que celui-ci, que la question intéressait déjà, se décide à approfondir sa réflexion sur le concept du vide, en fait sur les concepts du vide.

Première partie – Néant, vide, rien

1. Quand le vide avançait masqué : L’auteur, comme les philosophes qu’il cite, fait la distinction entre le vide, qui est lié à un espace dépourvu de matière, et le néant, qui est l’absence de tout, même d’espace. Le néant est encore moins que rien, concept moins absolu que le néant. Il analyse aussi ces distinctions en comparant ce qui est à ce qui n’est pas, et en se demandant si le fait de penser au néant le fait être, question qui a aussi intéressé bien des philosophes, qui n’ont pas tous et toutes répondu de la même façon.

2. Le néant serait-il créatif ? : Si on s’interroge sur l’origine de l’Univers, c’est qu’il n’était pas avant sa création et qu’il vient du néant. Alors, comment le néant a-t-il créé l’Univers? À moins qu’il n’y ait pas vraiment d’origine. En effet, «le seul fait de désigner l’origine de l’Univers contredit l’idée même qu’il pût y en avoir eu une».

3. Et Démocrite donna corps au «vide» : Si «l’être ne contient pas de non-être», peut-il y avoir du non-être, en plus et en même temps que de l’être? C’est par la négative que répondait Démocrite, le non-être étant du vide (sans matière) et non du néant, et le vide permettant le déplacement de l’être, soit de la matière. Aristote n’était pas d’accord…

4. Là-haut, où le vide est plus vide encore : «Aussitôt aperçue, la montagne devient l’objet d’un désir obscur, un enjeu libidinal». Et, plus on s’approche du sommet, plus on s’approche du vide. Et quand on a peur du vide (que l’auteur distingue de la peur de tomber), on craint en fait de revenir trop rapidement où le vide est moins vide.

5. L’ennui, un vide sentimental ? : Pour fréquenter le vide, il est plus simple de s’ennuyer que de gravir une montagne. En plus, l’ennui permet de perdre son temps, comme un «loisir non chronométrique», ce que la voisine de l’auteur lui proposait en fait en l’invitant à faire le vide.

6. Le vide de Galilée, un théâtre pour expériences de pensée : Pour Galilée, le vide est «un milieu de densité nulle, n’offrant donc aucune résistance au mouvement des corps». C’est en imaginant ce concept qu’il a conclu que, dans le vide, une plume tomberait à la même vitesse qu’une tonne de plomb.

7. Florence, 1640 – Et la nature cessa d’avoir le vide en horreur : On connaît bien l’expression «La nature a horreur du vide», ce qui suppose que la nature a des émotions… Mais, c’est bien le moindre des problèmes avec cette expression. Un ami de Galilée, le physicien et astronome Giovanni Battista Baliani démontra en 1630 sa fausseté et fut rapidement suivi par d’autres, dont le physicien et mathématicien Evangelista Torricelli, l’inventeur du baromètre. En 1647 et 1648, Blaise Pascal démontra la même chose d’une façon différente, ce pour quoi on a donné son nom à l’unité de pression. Puis, d’autres ont complété ces observations avec des expériences différentes, dont Otto von Guericke en 1656 (ou en 1654, selon Wikipédia) d’une façon particulièrement originale…

Deuxième partie – Les avatars physiques du vide : Avec la physique moderne du XVIIe siècle et surtout avec la physique contemporaine, on s’est aperçu que le vide est en fait pas mal plus complexe qu’on le pensait avant cela…

8. Le vide est-il l’évidé ? : En fait, le vide est différent d’un espace évidé de toute matière. Selon la physique de Newton, «Impossible à réaliser parfaitement, il [le vide] est condamné à demeurer une idéalité théorique».

9. L’éther luminifère colonise le vide un siècle durant : La découverte que la lumière est un phénomène ondulatoire «fut à l’origine d’une mémorable erreur d’aiguillage qui ne serait corrigée qu’en 1905 : ils [les physiciens] se mirent presque tous à croire en l’existence d’un éther emplissant tout l’espace et empêchant par là même ce dernier d’être totalement vide», éther que feraient vibrer les ondes de la lumière. Mais l’existence de cet éther contredirait la mécanique newtonienne. On s’en doute, c’est Albert Einstein qui a résolu cette contradiction, redonnant au vide sa vacuité complète, mais pas longtemps!

10. Le vide, une espèce d’espace ? : Selon la mécanique newtonienne et la physique quantique, «il y a dans l’Univers deux types d’entités indépendantes : les objets physiques d’une part, l’espace d’autre part. Si on retire tous les objets physiques, demeure l’espace laissé à lui-même : l’espace vide». Cette vision du vide et de l’espace a été modifiée par la relativité générale, avec différentes représentations du vide selon les pistes théoriques.

11. Une mer qui enfante l’antimatière ou le vide selon Paul Dirac : Au début des années 1930, Paul Dirac «a conceptualisé une nouvelle image du vide tout à fait fascinante : non pas comme un espace débarrassé de tous les objets qu’il contient, mais, au contraire, comme un lieu saturé de matière, un fond truffé de particules, en l’occurrence d’électrons». Ses calculs l’ont aussi amené à conclure à la présence de particules ayant une énergie négative, avant même l’observation quelques années plus tard des positrons. Si sa démonstration de l’existence de l’antimatière est demeurée, son concept du vide rempli d’électrons a été délaissé.

12. L’effervescence sommeillante du vide quantique : C’est la physique quantique qui a eu le dernier mot sur le concept du vide, en fait un espace «empli de ce qu’on pourrait appeler de la matière “fatiguée”, elle-même constituée de particules et d’antiparticules bel et bien présentes, mais dont l’existence n’est que potentielle». L’auteur nous explique comment ces particules peuvent surgir du vide et présente d’autres caractéristiques du vide quantique.

13. Matrix ? : L’auteur présente un scénario appuyé par un certain nombre de physiciens, dont Edgard Gunzig, qui expliquerait l’origine de l’Univers (en fait sa continuité) à partir des interactions entre le vide quantique et la théorie de la relativité générale. Même si ce scénario est attirant, il est toutefois impossible à prouver et ne résout pas tous les problèmes de compatibilité entre ces deux théories.

14. Dans le vide quantique, tous les trous noirs sont gris : Ce chapitre porte sur les travaux de Stephen Hawking sur les trous noirs, qui mettaient entre autres en jeu les caractéristiques du vide quantique.

15. Et si le vide quantique accélérait l’expansion de l’univers… : Des observations des supernovae ont permis de conclure que «l’expansion de l’Univers est en phase d’accélération depuis plusieurs milliards d’années», contrairement à ce qui était admis auparavant. Et, on le devine, il est possible que le vide quantique soit au moins en partie responsable de cette accélération par ce qu’on appelle l’énergie du vide. Mais, ici comme ailleurs, rien n’est certain.

Épilogue – Lost in void ? : Que ce soit en philosophie ou en physique, le vide se présente sous des facettes variées que le langage ne permet pas de rendre. L’auteur conclut que, à l’évidence, «le «fond du fond des choses» n’a pas été dévoilé, identifié, compris, tant s’en faut».

Et alors…

Lire ou ne pas lire? Lire! Même si certaines parties de ce livre abordent des thèmes compliqués, l’auteur réussit grâce à son style simple et agréable à lire à nous faire comprendre des concepts complexes de l’univers, et ce, dans un livre relativement court (256 pages selon l’éditeur, mais seulement 136 pages dans le format électronique que j’ai lu). Il ne manque pas d’humour et sait faire le lien entre des visions philosophiques et physiques du vide. Je ne considérerai plus jamais une bouteille de bière qu’on dit vide de la même manière! En plus, les 152 notes sont en bas de page, surtout des références, mais aussi assez souvent des compléments d’information. Pour entendre l’auteur parler de son livre, je conseille cette courte vidéo de 2 minutes 36 :

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