| Bohr, N. (1991). Physique atomique et connaissance humaine E. Bauer & R. Omnès, Trans. Paris: Éditions Gallimard. |
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| Added by: Dominique Meeùs 2011-03-06 18:08:18 |
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| C’est ainsi que nous avons affaire, dans l’assimilation chlorophyllienne, dont dépend largement l’alimentation des animaux, à un phénomène que l’on ne saurait comprendre sans admettre l’individualité des processus photochimiques individuels. […] C’est uniquement dans leur organisation particulière qu’il faut chercher les caractéristiques essentielles des êtres vivants, organisation où se mêlent à un point inconnu dans le monde inorganique des traits d’atomicité typiques et d’autres qui peuvent être analysés en termes de mécanique ordinaire. |
| Garaudy, R. (1953). La théorie matérialiste de la connaissance. Paris: Presses universitaires de France. |
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| Last edited by: Dominique Meeùs 2010-11-28 12:02:45 |
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Cette certitude si claire : le monde matériel existe en dehors de notre conscience et indépendamment d’elle ; parut à certains esprits ébranlée par les découvertes scientifiques de la lin du 19e siècle et du début du 20e siècle.
Jusque-là, en effet, la conception philosophique plus ou moins implicitement acceptée par la plupart des physiciens était à la fois matérialiste et mécaniste. Matérialiste, car ils considéraient la matière comme une réalité objective existant en dehors de notre esprit. Mécaniste, car ils considéraient les phénomènes, naturels comme résultant, en dernière analyse, du déplacement de masses élémentaires immuables dans l’espace euclidien.
Cette tradition qui représente la matière comme un ensemble de particules indestructibles, de substances immuables, remonte à Démocrite et Épicure, et à la fin du 19e siècle encore, déçus pourtant par l’atome qui éclatait entre leurs mains, les Thomson, les Rutherford, les Lorenz se consolaient avec l’électron, pensant trouver en lui la particule ultime, la bille compacte au sein de laquelle il ne se passe rien, apte seulement à des changements de lieu déterminés selon les lois du déterminisme laplacien.
La même conception mécaniste attribuait à tous les mouvements de l’univers les mêmes propriétés que ceux des projectiles, des balanciers de pendule ou des ondes sonores. De ce point de vue, on se représentait le monde comme fait de deux éléments distincts : l’espace et les masses en mouvement. Il fallait cependant, pour achever l’explication mécanique des phénomènes, doter les masses de « forces » et ce fut l’œuvre de Newton. Le système mécaniste de Herz remplaça les forces par des « relations » entre les masses, mais bien entendu, la logique de la conception mécaniste du monde exige de surcroît l’interprétation mécaniste des « forces » et des « relations », De là, la conception hypothétique de l’éther avec ses missions diverses: propagation de la lumière, gravitation, électromagnétisme, etc.
Le physicien mécaniste estimait, en outre, que la représentation mécanique qu’il se faisait de la matière et du mouvement était absolument vraie, identique au modèle objectif, historiquement définitive et universelle, c’est-à-dire applicable aux astres les plus grands et aux atomes les plus subtils, aux vitesses voisines de celle de la lumière comme à celle d’une boule de billard.
Et voici que, brusquement, en quelques années de la fin du 19e siècle et du début du 20e, la conception mécaniste de la physique reçut une série de coups accablants.
Ce furent, en premier lieu, les expériences sur la propagation de la lumière dans les milieux en mouvement, en particulier l’expérience de Michelson, qui prouve que si l’éther existait, le moins qu’on en puisse dire c’est qu’il lui manquait l’une des propriétés essentielles de tous les milieux mécaniques: il était impossible de déterminer le mouvement des corps par rapport à ce milieu. Ainsi s’écroulait la base de toutes les hypothèses mécanistes. Le dynamisme de Newton perdait son mécanisme latent.
Le mécanisme subit un deuxième désastre: on prouve la fausseté de son postulat de la continuité absolue du mouvement et de l’action, qu’on avait considéré jusque-là comme un inviolable principe des phénomènes mécaniques, à l’échelle microscopique comme à l’échelle macroscopique. Planck démontrant que l’échange d’énergie et d’impulsion était d’une nature discontinue, quantique, c’était l’effondrement irrévocable de l’hypothèse attribuant une nature mécanique aux micro-phénomènes.
La déroute du mécanisme s’acheva avec une troisième découverte : celle des électrons, de la structure complexe de l’atome et de se désintégration radioactive. L’atome, citadelle réputée imprenable, indestructible, semblait s’évaporer en électricité.
La preuve expérimentale était administrée de la variation des masses élémentaires et du fait qu’elles dépendent de la vitesse du mouvement. La masse — réalisation corporelle de la matière dans la conception mécaniste du monde — perdait son existence substantielle. |
| Jacob, M. (2001). Au cœur de la matière: La physique des particules élémentaires. Paris: Éditions Odile Jacob. |
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| Added by: Dominique Meeùs 2012-07-30 12:52:36 |
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| Retenons pour l’instant que pour voir de très près, il faut frapper très fort avec des projectiles très petits. On accélère pour cela des particules sondes que l’on envoie sur les structures sondées et l’on analyse les effets observés. C’est d’ailleurs ce que nous faisons en voyant les choses. Notre œil analyse la lumière émise par une source lumineuse et renvoyée par les objets éclairés. L’énergie de ces grains de lumière est cependant bien faible (la longueur d’onde est de l’ordre d’un demi-micron) et même à l’aide d’un microscope, la résolution que l’on peut obtenir n’est que de cet ordre. On n’atteint pas la taille d’un virus qui est dix fois plus petite. Grâce aux accélérateurs, on peut communiquer des énergies énormes à ces grains de matière que sont les particules et qui se comportent aussi comme des ondes. On peut ainsi découvrir, analyser et comprendre la structure de la matière à une échelle de plus en plus fine. On approche aujourd’hui du dixième de milliardième de milliardième de mètre (10 exp − 9) alors que l’atome mesure un dixième de milliardième de mètre (10 exp − 10). On comprend aujourd’hui ce qui se passe à un niveau un milliard de fois plus petit que les dimensions de l’atome. Mais il faut pour cela des accélérateurs dont les dimensions se mesurent en kilomètres. Le plus grand du monde, le LEP du CERN, le Laboratoire européen de physique des particules, à Genève, a la forme d’un anneau de 27 km de circonférence. Pourquoi de si gros appareils pour étudier des objets si petits ? Encore une fois, il faut frapper très fort pour voir de très près et on ne peut le faire qu’avec de très gros appareils, seuls capables d’accélérer des particules de taille infime à des énergies suffisamment élevées. La physique des particules est devenue synonyme de physique des hautes énergies. Comprendre la structure de la matière, c’est donc comprendre ce qui se passe dans ces collisions entre particules de très hautes énergies. |
| À ce niveau d’exploration de la structure de la matière, comme aussi dans cette recherche archéologique du début de l’Univers, il faut savoir penser en termes quantiques et relativistes. La physique prend ainsi un caractère beaucoup plus précis mais en heurtant souvent l’expérience familière. La relativité et la mécanique quantique ont été les deux grandes révolutions scientifiques du 20e siècle. Ce nouveau cadre de pensée a permis de grandes percées dans notre connaissance du monde. Nous comprenons beaucoup mieux comment il fonctionne et nous en avons tiré un grand nombre d’applications. C’est cependant une source de modestie plus que d’orgueil, car nous avons dû découvrir et accepter de nouvelles façons de penser, le monde étant beaucoup plus riche et subtil que notre imagination. Pour parler des particules, nous évoquerons ce monde quantique et relativiste. Il ne s’agit pas d’un monde propre aux particules que l’on peut être tenté d’ignorer dans la vie courante. Sans mécanique quantique, il n’y aurait ni transistors ni lasers et l’on ne pourrait pas comprendre comment l’atome, avec la structure qu’on lui connaît et qui est à la source de l’émission et de l’absorption de la lumière, peut simplement exister. La relativité, qui assigne à la vitesse de la lumière le rôle de vitesse limite, est de ce fait déjà bien présente dans de nombreux systèmes. Les accélérateurs fonctionnent conformément à ses principes et sont tous autant de preuves de sa validité, même s’il faut admettre que les valeurs mesurées pour les intervalles de temps et d’espace ne sont pas absolues, comme on le pensait, mais dépendent des vitesses relatives. Ce sont les lois de la physique qui ne dépendent pas de ces vitesses ! Elles sont universelles. |
| Klein, É. (2005). Il était sept fois la révolution: Albert einstein et les autres. Paris: Flammarion. |
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| Last edited by: admin 2017-04-02 21:56:42 |
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| Pauli appellera cette théorie hybride [l’atome de Bohr et Sommerfeld] « l’Ancien testament », par opposition au « Nouveau », fondé sur un formalisme unitaire, profondément différent de la physique classique, que la génération montante des Dirac, Schrödinger, Heisenberg, Born et… Pauli mettra sur pied à partir de 1925. |
| Weinberg, S. (1985). Le monde des particules: De l’électron au quark. Paris: Pour la Science. |
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| Last edited by: Dominique Meeùs 2011-05-03 08:45:57 |
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| L’une des plus fondamentales raisons qu’avait Thomson d’expliquer ses observations en termes de particules fondamentales était la tradition atomiste qui s’était perpétuée après Leucippe, Démocrite et Dalton. Dans son article de 1897, Thomson cite les hypothèses du chimiste anglais William Prout (1785-1850) qui proposa en 1815 que les quelques douzaines d’atomes connus à l’époque soient constitués d’un seul type fondamental d’atome, l’atome d’hydrogène. Selon Thomson, Prout avait raison, mais l’ « atome » fondamental n’était pas l’atome d’hydrogène : c’était la particule beaucoup plus légère des rayons cathodiques. Aurait-il fait cette hypothèse si Prout et d’autres n’avaient pas auparavant propagé l’idée de particules fondamentales ? Comme nous l’avons vu, à l’époque où Thomson mesurait le rapport masse/charge électrique des particules cathodiques, Walter Kaufmann effectuait à Berlin une expérience comparable avec des résultats plus précis que ceux obtenus par Thomson ; Kaufmann ne prétendit cependant pas avoir découvert une particule fondamentale. Comme Hertz et d’autres physiciens en Allemagne et en Autriche, Kaufmann était fortement influencé par les idées du physicien et philosophe viennois Ernst Mach (1836-1916), qui soutenait, avec son entourage, qu’il n’était pas scientifique de s’intéresser à des objets hypothétiques comme les atomes, que l’on n’observait pas directement. Il est difficile de ne pas conclure que Thomson découvrit les particules que nous appelons aujourd’hui électrons parce que, à la différence de Mach et de Kaufmann, il pensait que la physique consistait aussi à découvrir des particules fondamentales. |
