Après vous avoir précédemment décrit les prémisses ( surtout épistémologiques ) du système de PLANCK j ai effleuré , chers lecteurs , le problème théorique de leur pertinence . « Mais pourquoi cela ? » dites vous …Ex abrupto , je vous réponds ! Il y a trop de physiciens qui se réfugient derrière l expression « MUR DE PLANCK » .Ils s en servent comme celle du concept du concept de la « réalité voilée de BERNARD D ESPAGNAT ou de la « censure cosmique » de ROGER MELROSE ( « La Nature est une cachottière qui ne veut pas dévoiler les propriétés des trous noirs » !) . Soit encore comme synonyme de l entrée de l’ « Enfer de la Connaissance Interdite » ! Quelque chose comme ressemblant à ce qu’un moderne Dante pourrait lire aux portes de cet enfer : « PHYSICIEN ! Toi qui entres ici, au-delà de ce Mur, perds toute Espérance »……
L'enfer vraiment ?Un mur vraiment ?
1°/LES IMPOSSIBILITES NAISSENT PARFOIS D’ HYPOTHESES NON VERIFIEES ET MEMES NON VERIFIABLES !
Posons nous D ABORD la question de la compatibilité des hypothèses de PLANCK .Existe t il une échelle du monde où ces 3 « constantes , c , h ,G se partagent « équitablement » le pouvoir ? Comme vous l avez vu dans mon dernier article , ce n’est pas le cas .La longueur de PLANCK est d un ordre de grandeur au moins 10 puissance 15 fois plus petite que la plus petite des particules identifiée ( si tant est qu on peut lui donner une longueur ).En revanche la masse de Planck , de l ordre de 10puissance -3 gramme excède fantastiquement la masse d un proton ( 1 ,6 .10 puissance- 24 gramme ) . Quant à communiquer à un faisceau de particules l énergie de Planck 10 puissance+ 19 GeV/c² c’est leur fournir l énergie de 10000 milliards d’ AIRBUS A 320 !Ne serait il pas tout aussi légitime de choisir( comme GEORGES STONEY l avait fait ) un autre systeme ,plus homogène , se rapportant aux constantes liées a l électron tels que sa charge e, sa masse m(e) et la constante h de PLANCK ou encore tout systeme où les unîtes seraient indépendantes d un corps ou d un élément chimique particulier …..
Si l’on cherchait donc en réalité à se servir des unités du systeme de Planck pour vérifier expérimentalement les équations qu on en tire à savoir
c=L(p)/t(p) ; h=m(p)l²(p)/t(p) ; G=l3(p)/m(p).t²(p) etc ,
on en serait bien incapable avec ces valeurs « hors cadre » ! !ET CECI VIENTAUSSI DE CE QUE NOUS IGNORONS JUSQUA AUJOURD HUI SI LA GRAVITATION G ET LA MECANIQUE QUANTIQUE h SONT RELIABLES.
2°/LES RAISONS DE CET ENGOUEMENT POUR L ESPACE DE PLANCK
En réalité les vulgarisateurs , mais aussi les physiciens développent l usage de PLUSIEURS concepts différents
- L ERE DE PLANCK qui désigne toute la durée ou tous les types d interactions que l on connaît étaient confondues .Mais les objections sont de deux sortes ;la première peut on légitimement prétendre à un espace de temps compris entre zéro et 10 puissance -44 seconde si l on sait pas définir les conditions exactes d’un zéro seconde ? L a seconde , puisqu on n’a pas réussi à présenter les preuves d une théorie quantique de la gravitation , a quoi bon postuler qu’elle est réductible aux trois autres connues ( c est mettre la charrue avant les boeufs !)
- LE MUR DE PLANCK / L expression serait parait il extraite d’une phrase d un livre de JEAN GUITTON avec les BOGDANOFF. Je préfére de beaucoup la longueur limite de Planck . S i nous recherchons comment la mécanique quantique se « mélange »avec la gravitation on trouve que la fluctuation associée a tout oscillateur quantique peut etre associée à la valeur d une certaine longueur d onde λ de période T . A celle-ci on peut faire correspondre une énergie ΔE= h/T , puis une masse par ΔE= mc² , puis une courbure de l espace temps ( si l on voulait bien accepter que la relativité générale continuât à s appliquer a des distances aussi petites ) …… Résultat ?Et bien on trouve que c est précisément à la longueur de PLANCK que les effets gravitationnels et ceux de la mécanique quantique accèdent au meme ordre de grandeur …Ils caractérisent donc l entrée dans le brouillard de la Physique . .
Bien entendu mes lecteurs se demanderont pourquoi l espace peut être courbé en écoutant la relativité générale et plat en écoutant la mécanique quantique !( D AUTRES CHOSES BEAUCOUP PLUS IMPERTINENTES POURRAIENT ETRE AJOUTEES !)
3°/ LES CONSTRUCTEURS DE THEORIES UNIFIEES
C’est à un physicien soviétique , MIKHAIL BRONSHTEIN que l on doit une construction géométrique donnant la synthèse actuelle de tout ce q u on considère comme indispensable pour décrire l univers et parachever cette lois à structure de DIEU ( ou théorie du TOUT ) dont PLANCK a lancé les bases avec son système à trois constantes . Imaginons que nous partions d un espace et d’un temps absolus , de la mécanique newtonienne et introduisons trois lois nécessaires d existence de l univers , la relativité restreinte , la mécanique quantique et la gravitation newtonienne . Positionnons nous ensuite sur un trièdre trirectangle XYZ et donnons nous sur chacun des axes les valeurs de PLANCK G qui sera entre 1 et 0 ; h entre 1 et 0 , 1/ c entre 1 et 0 .
Ma photo vous montre que si G=0 , la matiére devient indifférente au temps et à l espace qui se découplent ( plus d espace –temps !) ; si 1/c =0 , la vitesse de la lumière devient infinie et le temps et l espace se découplent ; si h=0 , la nature perd tout caractère quantique et on découple les caractères corpusculaire et ondulatoire
On peut continuer a accumuler les hypothèses qu on attend vérifiées dans le futur ; par exemple une théorie quantique des champs relativiste position ( 110 ), une théorie quantique newtonienne non relativiste ( 101 ); et pour espérer couronner le tout en position ( 111 ) la théorie supposée tout réunir ( la théorie M selon WITTEN et HAWKING).
Une autre représentation bien plus sage est due à mon collégue CEA GILLES COHEN TANNOUDJI dont je vous donne la photo et qui fait intervenir la thermodynamique statistique
Jeu de briques
Snake
Pacman
Bubble