Le pouvoir de l' imaginaire (76) : les fluctuations quantiques (1)

I l arrive que le questionnement des jeunes gens (en l’occurrence mes petits enfants) rejoigne celui des adultes et que   PIERRE et CLARA me posent la meme question que Jean – jacques   MICALEF / «  Mais qu’est ce c' est que ces fluctuations quantiques  dont tu nous parles sans arrêt ? Encore un paquet de mathématiques   qui ne débouchent sur rien! Mais qu’est ce qui pourrait vibrer ou fluctuer , PAPY , dans un espace où il n y aurait plus que du vide ?Rien que du vide ! Enfin finis par t’expliquer un petit peu sur les choses essentielles !..... »

Oh combien  jeunesse est oublieuse ! TOUT CECI a déjà été écrit dans la «  Physique des horizons humains »  il y a 4 ou 5 ans peut-être ….Bon ! Cessons de nous plaindre et revenons posément sur le chantier ……..

1°/D’ABORD , QU EST-CE QUI VOUS PERMET DE DIRE QUE L’ ESPACE EST VIDE ..MES ENFANTS ?!

A cette question ils me regarderaient éberlués !

-« Mais PAPY   c’est toi qui pars de cette idée !Nous on sait bien qu il est rempli d’objets   , de gaz , de liquides et plus loin de galaxies ,d’étoiles et de planètes…. »

-«  Bien ! Supposons qu’ entre ces choses que vous touchez du doigt et ces choses que vous voyez si loin je vous demande ce qu il y a ,que me répondrez vous ? »

-«  Alors là , on te répondra ce que tu nous a appris :qu il y a en général les 3 ou 4 atomes d hydrogène par mètre cube d 'espace ,dont tu nous avais parlé pour l espace stellaire.... et peut-être encore moins pour l’ espace intergalactique …. »

-«  Et si vous les enlevez , ces deux pelés et trois tondus perdus si loin , que reste t- il ? Selon vous ?

-«  Et bien ....plus rien que de l 'espace vide , PAPY ! »

-«  Voilà   le point où vous vous trompez lourdement !  Vous venez d’oublier que des tas de rayonnements y passent aussi …Ces étoiles que vous voyez y dissipent en permanence leur énergie tout autour d elles … du moins jusqu’à leur disparition  »

-« Et si tu supprimes le rayonnement des étoiles , PAPY , alors tu obtiendras le vrai vide ? »

- «  Pas encore !

-«  Pourquoi ?

-«  Parce qu il y passe aussi constamment ce que votre oeil ne voit pas : d 'abord tout ce qui se trouve en dessous du violet ( les U.V , les rayons X , les rayons gamma ) puis tout ce qui se trouve au dessus du rouge (les I.R ,les micro-ondes , et les ondes hertziennes jusqu ‘à leur fréquence 1(λ=300000 km/seconde )….. »

- «  Mais puisqu 'on ne les voit pas , comment es tu sur qu’il s’ en trouve ? »

-« Parce qu’il existe des appareils de physique qui sont sensibles à ce que votre œil ne voit pas et qui les détectent « 

-«  D’accord , nous te croyons…. Et si   nous enlevons toutes ces étoiles avec tous ces rayonnements , c’est bien alors le vrai vide que nous obtiendrons ?

-«  PAS DU TOUT ! I l y reste plein de choses encore et notamment la trace d un événement très ancien , peut –être produit il y a des milliards d années , le fond diffus cosmologique fossile : il se situe entre l'infrarouge et les ondes radio. Plus précisément, les longueurs d'onde et fréquence typiques du rayonnement sont respectivement 3 mm et 160 GHz. C’est grâce à lui que la température de l espace est encore si élevée et de 2,726 K (-270,424 °C) !

-«  Je ne comprends pas dira PIERRE …. C ‘est un rayonnement que tu appelles fossile parce qu il a vieilli en traversant tout l espace ? Ce sont ces photons « fatigués » de ton lecteur JJM ? »

- «  Pas du tout ! Le fond observé aujourd'hui, correspond à ce qui est appelé surface de dernière diffusion. C’est juste la PHOTO du moment où l'Univers s'est suffisamment refroidi ( 380000 ans après le temps « zéro » supposé) pour que la matière sorte de l'état de plasma et que le libre parcours moyen des photons devienne suffisamment grand pour que l'Univers devienne transparent et pour qu'ils puissent alors traverser les distances nécessaires pour être observés de nos jours.(photo)

-« Comment se fait-il que ces photons fossiles atteignent la Terre précisément aujourd'hui  ?

-« L'explication  possible est que les photons fossiles étaient  déjà présents en tout point de cet Univers en  démarrage et que celui-ci, bien que plus dense que l'Univers actuel, était également très étendu spatialement . Dans ces conditions, il existera probablement toujours, centrée autour de n' importe quel coin de notre univers visible une sphère où des photons fossiles ont été diffusés à l'époque de départ de latransparence. C'est pourquoi le rayonnement fossile a toujours été, et sera toujours, observable. »

-«  Alors supposons maintenant PAPY   qu' on puisse en débarrasser l 'espace , réalisera t -on enfin le vrai vide ?

  à suivre