La plénitude du vide

A l'inverse de la culture occidentale, la notion de vide fut accueillie à bras ouvert par la civilisation orientale. Il joue un rôle important dans la philosophie hindoue et le taoïsme a admis, selon Lao-Tseu, que le vide est la matrice de l'Univers.
En Occident, pendant longtemps, le Vide a provoqué répulsion et négation. Et pourtant...
L'auteur, astrophysicien de renommée mondiale, Trinh Xuan Thuan, fait preuve ici de tous ses talents de scientifique et de pédagogue. Il nous fait vivre l'épopée du "Vide".
Partant de la naissance du zéro en Orient, il nous fait vivre la science expérimentale avec Pascal, Galilée. Il faudra attendre le vingtième siècle pour que le "vide" s'impose dans les théories scientifiques, au travers de la théorie de la relaivité d'Einstein et de la mécanique quantique, jusqu'à la physique contemporaine qui va montrer que le vide n'existe pas réellement puisque, même si on enlevait toute la matière de l'espace, nous n'obtiendrions pas le vide absolu puisqu'il a été prouvé que l'espace est parcouru de champs et que des particules élémentaires, telle le boson de Higgs, peuvent émerger.
En introduisant le concept de champ, Faraday et Maxwell, au 19ème siècle, ont lié le vide de l'espace à la matière qui l'habite.
Au 20 ème siècle, les scientifiques sont arrivés à la conclusion que la suppression du tout s'avère impossible dans le monde atomique et subatomique, conséquence de ce que l'on appelle le "flou quantique", lié au principe d'incertitude qui régit le monde de l'infiniment petit.
L'espace n'est plus vide mais habité en permanence par des champs divers et variés qui dictent le mouvement des corps. L'univers lui-même est né du vide, un vide microscopique rempli d'énergie.
Le livre est passionnant. Les passages sur l'avenir de l'univers (hypothèse la plus vraisemblable actuellement: une expansion infinie qui entraînera un refroidissement et l'éclatement des différentes structures..) et sur la mécanique quantique sont vraiment captivants. L'auteur nous montre aussi que certaines théories comme la théorie des cordes au sujet de l'infiniment petit, et la théorie des multivers ne sont pas vérifiées actuellement et pas en passe de l'être prochainement.
A lire et à relire pour tous ceux qui s'intéressent à l'astronomie, et à notre place dans l'univers.

Un livre autant scientifique que philosophique ou spirituel...d'abord l'auteur nous retrace l'épopée de la connaissance du vide, toutes les approches successives, les expériences scientifiques prouvant que le vide n'était pas si vide que cela, jusqu'à la dernière, le fameux boson de Higgs...

Le mystère du Bang, ce gonflement soudain de l'espace temps qui a crée notre univers, reste entier, issu du vide, il garde son secret...Ce qui permet à l'auteur de poursuivre avec des reflexions differentes, les hypothèses sur un multivers etc... tout va vite et nous plonge dans une reflexion qui dépasse la science...l'auteur ne s'y trompe pas puisqu'il termine son ouvrage sur l'approche spirituelle, je lui préfère ce terme à celui de religieuse, avec la pensée Taoiste...ce vide plein du souffle primordial duquel tout vient et où tout retourne...formidable pensée qui 25 siècles avant Einstein avait compris la relation entre le temps et l'espace...
Reste l'interrogation principal, si le vide ne l'est pas, y a t il encore une place pour le néant et surtout si tout est dans tout, avec un sens ou une finalité cachée, quid de nous, de notre conscience...

Face à cette pleinitude, soudainement notre âme semble s'ouvrir vers d'autres dimensions. Finalement ce vide semble rempli de promesses...

Pour faire avancer la science, quand toutes les vraies questions avaient été résolues, il a fallu s'intéresser à ce qui coule de source. Pourquoi le ciel est bleu ? Pourquoi je vois mon reflet dans la flotte ? Pourquoi le temps passe si vite sans qu'on n'en fasse rien ? On trouva bien vite des réponses à ces questions mais d'autres s'en vinrent à constituer progressivement de véritables énigmes ; ainsi en fut-il de la question concernant la nature du vide (et celle de la désinvolture de l'humain face au mystère du temps et de l'accomplissement spirituel).

Certains vieux grecs de l'Antiquité ont assez rapidement imaginé que l'univers était vide et que la matière était faite d'atomes (comme des pixels). Comme ça marchait pas mal, on aurait pu croire que c'était la fin de l'histoire. Eh bien non ! On ne s'ennuie jamais avec l'humanité. Dès qu'on a trouvé un truc bien qui marche à peu près, il faut qu'on pose de nouvelles questions et hop, tout s'effondre. Platon et Aristote, les deux emmerdeurs de service, ont été choqués par l'idée d'un vide uniquement vide face à la matière faite d'atomes. Aristote a même dit que la nature, si elle pouvait parler, dirait qu'elle a horreur du vide. Heureusement qu'il était là. Platon et Aristote ont donc imaginé que l'espace de l'univers n'était pas vide mais « baigné d'une substance informe, l'éther, qui s'ajoutait aux quatre autres éléments constituant l'univers, la terre, l'eau, l'air et le feu » (la matière noire actuellement est un peu l'éther de l'univers). D'autres mecs se sont mêlés au débat : c'est devenu le gros bordel à propos du Vide. Saint Augustin par exemple, qui n'est pas plus con qu'un autre, pensait que le Vide, c'était le Diable (privatio boni). Il faut attendre des siècles et des siècles jusqu'à Torricelli, Pascal et Newton pour que la science prenne ses distances d'avec la religion (jamais complètement quoiqu'on en dise). « En fait, les discussions théologiques sur Dieu, au lieu de porter sur son omniprésence comme auparavant, changèrent graduellement pour se porter plutôt sur sa transcendance. » Comme Dieu est au-delà de notre monde, on peut étudier et mesurer celui-ci avec des moyens finis sans que cela ne constitue une hérésie. Dieu laisse les enfants s'amuser avec la science, il voit que ça leur fait plaisir.

On s'amuse bien chez les fous. Torricelli fait des expériences avec des tubes remplis de mercure ; Pascal fait des démonstrations publiques avec des demi-sphères d'un mètre de diamètre qu'il assemble et qu'il dépressurise avant de faire venir deux attelages de huit chevaux pour essayer de les séparer ; Newton se la coule douce dans la campagne chez sa daronne pendant que la peste sévit en Angleterre et il se prend une pomme sur la tronche alors qu'il se branle tranquillement sous un arbre - il élabore au passage les lois de la gravité. Sa théorie suggère un univers plutôt statique puisque, une fois que toutes les lois sont mises en place, une fois que Dieu a donné l'impulsion du mouvement, il peut laisser l'univers se démerder tout seul. Newton n'a toutefois pas réussi à comprendre ce qui permettait de transmettre la gravité. Ne serait-ce pas ce fameux éther ? Newton, qui concevait déjà la lumière sous forme d'une onde, a essayé de concilier son modèle corpusculaire de la lumière avec l'existence de l'éther. « La gravité accélèrerait ces particules jusqu'au moment où la force d'accélération serait exactement contrebalancée par la force de résistance exercée par l'éther, les particules de lumière se déplaceraient ensuite à une vitesse constante. » Mais son modèle était bidon parce qu'il aurait fallu une force gigantesque pour accélérer les particules jusqu'à la vitesse de la lumière.

L'éther ça nous semble désormais une drôle d'idée, à nous gens éclairés du siècle nucléaire, et pourtant sa disparition des manuels d'école date seulement d'Einstein qui, en publiant en 1905 ses quatre articles fondamentaux sur la théorie de la relativité restreinte, détruit le dogme newtonien d'un temps et d'un espace universels et absolus. « le temps et l'espace peuvent se dilater, se contracter, s'étirer, se rétrécir avec la vitesse. Ils forment un couple indissolublement soudé dont les variations en fonction du mouvement sont toujours complémentaires. La mort de l'éther et le fait que la vitesse de la lumière est devenue une constante universelle, indépendante du mouvement de l'observateur, ont désormais doté l'univers de quatre dimensions. Aux trois dimensions de l'espace s'ajoute invariablement la dimension du temps. »

Bon, alors, ça veut dire que l'univers est de nouveau vide ? Vous faites chier. Maintenant même qu'on sait que le vide peuple abondamment l'atome, même la matière deviendrait du vent. D'ailleurs, que se passerait-il si on enlevait toute la matière de l'espace ? Est-ce qu'on obtiendrait un vrai vide de chez vide ? La physique classique dit : OUI ! Mais pas de bol, comme par hasard, c'est ce moment que choisit la physique quantique pour faire son apparition et ébranler la nouvelle petite certitude récemment acquise. La physique quantique dit qu'il existe plein de trucs qu'on sait pas et qu'on saura jamais si on veut que ça continue d'exister ; par contre, dès qu'on regarde pour voir ce que ça donne, pof, il ne reste plus qu'une seule chose. Bref, c'est l'inconnu, mais si vous regardez ça devient quelque chose de figé. Tout le monde sait ça, mais dans le domaine des sciences physiques, ce fut une sacrée découverte à se donner des frissons dans le dos. Ils sont cons ces physiciens. Prenons un exemple pour bien être sûr de rien comprendre. La lumière par exemple, est-elle corpusculaire ou ondulatoire ? Eh bien, elle peut être l'une et l'autre tant que personne n'a été la violer mais dès qu'on l'observe, on réduit sa nature à n'être qu'un point (si on veut connaître sa position) ou une onde (si on veut connaître son mouvement). du coup, à la petite question de savoir si on obtiendrait un vrai vide si on enlevait toute la matière de l'espace, la physique quantique dit non : « la suppression de « tout » s'avère impossible dans le monde atomique et subatomique. Cette impossibilité est une conséquence de ce qu'on appelle le « flou quantique », lié au principe dit « d'incertitude » qui régit le monde de l'infiniment petit ».

L'univers de la physique quantique est rempli de particules virtuelles. Elles « apparaissent et disparaissent à un rythme effréné, selon des cycles de vie et de mort durant une infinitésimale fraction de seconde ». C'est la mousse quantique, miam, miam : « L'espace autour de nous n'est jamais totalement inerte ni lisse, mais perpétuellement mouvant et fluctuant. Seulement nous n'en sommes pas conscients, car cette activité fébrile se déroule à des échelles incommensurablement petites, inaccessibles à notre perception directe. » Ces particules virtuelles servent à transmettre des messages entre deux particules stables du monde réel. C'est un peu comme votre boulot que vous lâchez dès que vous avez suffisamment cotisé pour toucher le chômage : il n'était que virtuel. « Par exemple, c'est grâce à des échanges de photons virtuels, porteurs de la force électromagnétique, que deux électrons ressentent la force électromagnétique qui les repousse l'un l'autre ».

L'existence de ces violentes fluctuations quantiques met à mal la théorie de la relativité générale parce qu'à des échelles suffisamment petites, « le champ gravitationnel devient sujet à de violentes fluctuations quantiques » qui « provoquent à leur tour des variations aléatoires tumultueuses de la forme de l'espace, et sont à l'origine de fluctuations sans cesse changeantes de sa géométrie ». Nous à notre échelle, on ne remarque rien, heureusement parce qu'on a déjà du mal à gérer les tâches de la vie quotidienne alors s'il fallait encore s'emmerder avec une géométrie sans cesse fluctuante, on serait mal barrés. Pour comprendre comment que ça se fait que ça se passe comme ça, les gars des labos ont essayé de concilier gravité et quantique mais ils ont obtenu des résultats infinis et en langage de matheux, ça veut dire que c'est bien la merde. Pourtant, chaque théorie marche super bien lorsqu'on les vérifie chacune de leur côté. Je ne vais pas vous énumérer toutes les théories hypothétiques imaginées pour avancer dans la conciliation de l'impossible – nous sommes ici strictement sur le plan de la branlette mentale.

Bref, maintenant qu'on sait que l'univers n'est pas vide, il faut inventer de nouvelles questions à se poser, par exemple celle-ci : comment est apparu l'univers ? le vide primordial était-il lui aussi pas tout à fait vide ? TXT nous dit que l'univers part d'un vide microscopique rempli d'énergies (les trucs quantiques) qui bouillonnent si bien que l'espace se dissout en une multitude de fluctuations (pouvait-on imaginer tout cela avant l'arrivée des DVD blu-ray de Jurassic Park ?). En un rien de temps, l'inflation amplifie de façon exponentielle ces fluctuations pour faire émerger les galaxies dans le monde macroscopique (on ne sait pas trop d'où sort l'inflation à ce moment donné mais c'est ainsi). A 10^-10 seconde, l'univers entre dans l'ère électrofaible. Les particules et leurs antiparticules élémentaires apparaissent. Elles s'annihilent pour devenir de la lumière qui se reconvertit en paires de particules et d'antiparticules, tout ça plusieurs fois de suite, on sait pas trop combien. Par contre, on sait que la nature se montre légèrement plus favorable à la matière qu'à la lumière et c'est pour ça qu'on est là aujourd'hui pour en parler. L'univers s'agrandit, il se dilue, il se refroidit. Les structures sont de plus en plus complexes. A une milliseconde, les quarks se combinent par trois pour former des protons et des neutrons. Au bout de trois minutes, les protons et les neutrons forment des noyaux d'hydrogène et d'hélium. Ensuite, il ne se passe plus rien pendant 380 000 ans. C'est un peu comme le récit de la Création dans la Genèse seulement qu'au lieu de se payer un jour de repos le dimanche, l'univers se fout au pieu pendant des centaines de milliers d'années. Bref, à l'an 380 000, les électrons se combinent avec les noyaux pour former des atomes d'hydrogène et d'hélium. Les électrons n'entravent plus le passage de la lumière. C'est à partir de cette date qu'on peut voir le rayonnement fossile. Après quelques centaines de millions d'années (niveau branlette, c'est de pire en pire), les semences de galaxies attirent par leur gravité d'autres semences et grandissent en nuages de gaz d'hydrogène et d'hélium assez massifs pour qu'ils s'effondrent sous l'effet de leur propre gravité. le gaz comprimé s'échauffe, les réactions nucléaires s'enclenchent. Les premières étoiles apparaissent. Elles s'assemblent en galaxie. Et depuis là, tout part en couilles. Mais ça reste une belle histoire. Il y a eu des ratés, bien sûr, et des gens de notre planète se sont mêmes demandés : « se peut-il que l'énergie du vide soit déterminée par le simple fait que nous existions ? ». Ces questions, bien qu'elles soient puériles et qu'elles témoignent d'un besoin d'affection presque pathologique, restent toutefois légitimes car les paramètres permettant l'éclosion d'un univers tel que le nôtre demandent un ajustement qui relève du miracle. « Ainsi la densité initiale de matière de l'univers doit être réglée avec une précision de 10^-60. Changez un chiffre à la soixantième décimale, et tout basculerait : l'univers serait vide et stérile. »

Après ça, TXT, visiblement gavé du charabia scientifique, se tourne vers le bouddhisme et le taoïsme et, en quelques mots (qu'il aurait mieux fait de nous annoncer tout de suite pour qu'on se fasse moins chier) il nous annonce que tout ce que la science vient seulement de découvrir était déjà contenu dans les textes traditionnels : le vide n'est pas un néant mais traduit plutôt l'interdépendance de tout phénomène (principe de complémentarité) et leur impermanence (comme des particules virtuelles). « le Tao engendre l'Un », et les physiciens sont d'accord pour dire qu'au début de l'univers, les quatre forces fondamentales étaient unies en une seule et unique superforce.

« Comprenant l'interdépendance, on comprend la vacuité,
Comprenant la vacuité, on comprend l'interdépendance,
Telle est la Voie du Milieu,
Qui échappe aux terrifiants abysses du nihilisme et du réalisme. »

La voie médiane rappelle un peu le principe de complémentarité de Niels Bohr : les aspects d'onde et de particule ne sont pas dissociés mais complémentaires. « Ce n'est donc pas la réalité qui est duelle, mais les résultats d'interactions expérimentales. »

Maintenant, je sais que le vide ne sera jamais vraiment vide auprès de moi. La solitude n'existe pas ! Mon néant prend soin de moi. Longue vie à vous les amis.

Trinh Xuan Thuan passe en revue les grandes étapes et théories sur l'atome, la physique des particules, l'astrophysique en mentionnant les initiateurs de ces étapes. Il part de Platon et Aristote, continuant avec Leucippe et tous les grands suivants tels Copernic, Galilée, Lavoisier, Thompson, Newton, Bohr, Schrodinger, Einstein, pour finir avec le boson de Higgs. Les explications sont didactiques, il faut arriver à la fin pour être très attentif aux raisonnements qui deviennent plus ardus aux alentours du big bang et des constantes de Planck. L'auteur termine par les philosophies asiatiques Taoiste et Bouddhiste du Yin Yang, qui sont bien plus constructives que nos rétrogrades et dépassées religions occidentales.

Formidable aventure scientifique qui surf sur les vagues du vide et du néant pour nous faire découvrir et comprendre les espaces infinis. Espaces finalement si peu vides quand on se place à l'échelle quantique ou à l'échelle de l'univers.
Pourquoi le zéro – une des plus simples représentations mathématiques du néant – a-t-il eu tant de mal à s'imposer en Occident ?
« La nature a horreur du vide» avait posé Aristote : combien de siècles avant de comprendre que le vide et la nature n'étaient pas incompatibles bien au contraire. Il aura fallu attendre 1647 et Blaise Pascal qui utilisera du vin et de l'eau pour montrer que non, la nature n'a pas horreur du vie …une simple tendance naturelle à équilibrer les forces de pression !
On invoque alors un nouveau concept pour remplir le vide – l'ether- « … jusqu'à ce qu'un obscur employé, « expert technique de troisième classe » du Bureau fédéral des brevets à Berne, en Suisse, du nom d'Albert Einstein (1879-1955), sorte de l'anonymat pour sonner le glas de l'éther ».
Trinh Xuan Thuan nous entraîne au fil des siècles et des découvertes dans l'histoire scientifique moderne : la physique quantique, la relativité universelle, l'unification des forces, le big bang, l'expansion de l'univers…
Le vide laisse à voir en creux l'énergie incroyable que nos scientifiques ont su mettre à travers les âges pour le comprendre et le modéliser.
L'aventure est passionnante, trépidante et menée tambour battant.
Pour revenir au rythme du quotidien, Trinh Xuan Thuan termine ce livre par une réflexion plus personnelle et religieuse mettant en parallèle les derniers modèles de description du vide et de l'univers et les visions du monde des religions orientales. Toute cette science du vide nous permettra-t-elle de donner du sens à notre quotidien ? Moins convaincu à titre personnelle par cette dernière partie, ce livre est un moment de plaisir intellectuel à ne surtout pas bouder.

Oxymore ?
Non sauf si vous confondez vide et néant.
Très bel essai sur le vide, d'abord sous l'angle scientifique (normal pour un astrophysicien) mais aussi sous l'angle philosophique (taoïsme, bouddhisme...).
Ce livre rappelle aussi la peur du néant des philosophes Grecs qui ne pouvaient donc pas imaginer le zéro.
Il rappelle aussi que le zéro est d'origine indienne même si ses utilisations et développement ont été menés et transmis par les mathématiciens des terres d'Islam (les fameux "chiffres arabes".
Plongez donc dans le vide pour vous aérer les neurones ;-)

Dans ce livre tous les chiffres sont vertigineux, au delà de l'échelle humaine.

Dès le premier chapitre je remarque un concept pertinent à propos du vide mathématique. Parce qu'il est impossible de supprimer sa conscience, le philosophe conclut que « l'idée du néant absolu, entendu au sens d'une abolition de tout », n'a pas de sens, qu'elle est « une idée destructive d'elle même, une pseudo-idée, un simple mot ». Pour Bergson, l'idée du néant ne peut être un concept valide car toute idée suppose une conscience. Or, dès qu'il y a conscience, parler de néant n'a plus de sens.
La réflexion scientifique sur le néant et le vide prit son essor avec les grecs : vers le VIè siècle av.J.-C., le long des côtes de l'Asie Mineure, en Ionie, survint « le miracle grec » qui dura 8 siècles. Une poignée d'hommes parvinrent à semer les germes d'un nouvel univers qui sonna le glas de l'univers mythique : l'univers scientifique qui est encore le nôtre aujourd'hui. Les Grecs eurent l'idée révolutionnaire que la nature était régie par des lois et que ces lois pouvaient être appréhendées par la raison humaine. Ils se penchèrent sur la question de l'origine de l'univers et ils se trouvèrent confrontés à la notion du vide. le philosophe Aristote érigea sa conclusion que le vide ne pouvait exister, le principe selon lequel « la nature a horreur du vide » et cette idée aristotélicienne de l'horreur vacui allait régner et dominer toute discussion scientifique pendant les deux millénaires à venir.
A la fin de l'ouvrage Monsieur Trinh aborde des sujets philosophiques. Il semblerait que l'astrophysique, l'astronomie et toutes ces sciences ayant un lien avec notre univers, convergent vers des pensées philosophiques. Pour ceux qui ont regardé le joli film du chilien Patricio Guzmán "Nostalgie de la lumière", tous ces astrophysiciens ont l'oeil accroché au télescope et la pensée qui navigue dans l'éther philosophique. C'est plaisant et rassurant.
Je cite Monsieur Trinh à la fin de son livre…mais parce que la science et la spiritualité représentent l'une comme l'autre une quête de la vérité, dont les critères sont l'authenticité et la rigueur, leurs manières respectives d'envisager le réel ne devraient pas déboucher sur une opposition irréductible, mais plutôt sur une harmonieuse complémentarité.
Lien : https://pasiondelalectura.wo..

Excellente vulgarisation, très accessible par rapport au bagage dont je dispose. Pas trop simpliste, et pas trop compliqué. Ce livre propose une excellente mise en perspective de l'évolution des croyances puis des connaissances à propos du vide. Il enchaîne à la perfection l'apport des différents penseurs et scientifiques, et les met en relation. Un pur plaisir.

Petit bémol, dans le dernier chapitre l'auteur se lance dans des parallélismes entre les croyances (notamment d'Asie) par rapport au vide qui n'est pas plein et les connaissances actuelles sur le vide de la matière. Là, je l'ai un peu perdu. ça ressemblait plus à du bricolage qu'à une vision construite et cohérente.

Après, ça reste une excellente découverte, je recommande.

Comment faire comprendre à des non scientifiques les merveilles et les mystères de notre univers ? Trinh Xuan Thuan a trouvé la recette : à l'image de ses précédents ouvrages, il nous fait découvrir cette-fois-ci l'histoire et la "nature" du vide, il nous ouvre de nouveaux horizons ... et chamboule notre vision du monde. Décoiffant !