Un voyage vers l’infiniment petit

Un atome a une taille de l’ordre de 10E-10 m, soit un dixième de nanomètre, le diamètre de l’électron est cent millions de fois plus petit soit de l’ordre de l’attométre (= 10E-18 m). Puis la longueur de Planck, notée lp est de 1.616 252. 10E-35 m, soit cent millions de milliards fois plus petite.
La longueur de Planck serait, dans l’état actuel de la physique, la longueur minimale qu’il soit possible de mesurer de façon significative. On ne peut pas descendre en dessous de cette valeur, car c’est la distance la plus petite qu’il puisse exister entre deux points de notre univers.

Même si en mathématique une distance ayant la moitié ou bien le tiers de lp existe, dans notre espace elle n’a pas de sens. En effet, là où les points peuvent être éloignés d’une distance inférieure, le temps réel n’existe pas ; il laisse place à une forme de temps inconnu, appelés « temps imaginaire », à une échelle où les lois de la physique ne s’appliquent plus.

On spécule qu’avant le Big Bang, toute l’énergie de l’univers était contenue dans un volume dont le rayon était inférieur ou égal à cette valeur de Planck.

Le temps de Planck est le temps qu’il faudrait à un photon dans le vide, pour parcourir une distance égale à la longueur de Planck. Comme celle-ci est la plus petite longueur mesurable, et la vitesse de la lumière la plus grande vitesse possible, le temps de Planck est la plus petite mesure temporelle ayant une signification physique dans le cadre de nos théories présentes.
Le temps de Planck est égal à 5,391. 10E-44 s, ce qui veut dire qu’il n’existe aucun moment ayant une durée inférieure à cette valeur.

Voici un exemple pour y voir plus clair : lorsque vous bougez pendant une seconde par exemple et que l’on vous filme, il est possible de voir plusieurs images défiler. Le mouvement est continu mais à partir d’une certaine échelle. Sinon, le nombre d’images différentes (même si elles se ressemblent) qu’il serait possible d’obtenir serait infini. Or il est égal à 1/5,391. 10E-44. Ce nombre est énorme mais pas infini !
Soit un instant t quelconque. Entre l’instant t et t+5,391.10E-44, absolument rien ne bouge dans l’espace, comme si le temps était arrêté. Dès qu’apparait l’instant t+5,391.10E-44, les particules restent immobiles où se déplacent brusquement et sans continuité (si elles vont à la vitesse de la lumière). Mais pour assister à un tel spectacle il faudrait pouvoir ralentir le temps!

Même si entre deux nombres différents il existe une infinité de nombres, ceci n’est vrai qu’en mathématique, une science purement abstraite.
L’infini dans notre univers n’existe pas. En effet, la vitesse de toute entité ne peut excéder la célérité, aucune longueur n’est inférieure à 10E-35 m, aucune durée n’est inférieure à 5,391.10E-44 s, la longueur de l’univers n’est pas infini…
On peut donc en déduire que l’expansion de l’univers ne se poursuivra pas indéfiniment. Il pourrait d’ailleurs être possible dans le futur de calculer l’âge maximal et le volume maximal atteint par l’univers avant qu’il se rétracte ou bien qu’il éclate.

L’âge de l’Univers est estimé à environ 14 milliards d’années, soit 4×10E17 secondes. Par conséquent environ soixante ordres de grandeur séparent l’échelle de Planck de l’échelle cosmique. Nos théories fondamentales actuelles, mécanique quantique et relativité générale, sont incapables d’englober dans un schéma unifié des quantités si disproportionnées.

Pour conclure, l’infini n’existe que dans les mathématiques et toute valeur dépassant soixante ordres de grandeur ne peut exister dans notre univers.