Sur la matière noire qui n'en est pas et Sur la légende du boson de Higgs

accueil

sommaire Science

En attendant le boson de Higgs :

plan du texte complet

Sur la matière noire qui n'en est pas
et
Sur la légende du boson de Higgs

pulsation des ondes d'espace jumelles

(animation : Olivier Blazy)

Il suffit de peu pour faire un monde et le peu qu'il suffirait d'envisager pour générer, par complexification progressive ultérieure, l'univers entier tel que nous le connaissons, est résumé par l'animation ci-dessus.
Non pas au départ même de l'univers, dont on ne peut rien dire, mais à un moment donné de son évolution, on suppose qu'il a été simplement animé par la pulsation croisée d'ondes jumelles emboîtées les unes dans les autres, rebondissant sur leurs voisines, se disloquant dès après ce rebond pour se traverser, puis se recomposant juste avant de rebondir une nouvelle fois sur leurs voisines.
Cette animation ne montre qu'un échantillon de tels rebonds, car il faut imaginer que ces ondes pavent l'ensemble de l'univers et qu'elles existeraient sur une multitude d'échelles, depuis l'extrêmement petit jusqu'à l'extrêmement grand. On ne va pas reprendre l'ensemble de l'hypothèse développée dans le texte : « En attendant le boson de Higgs », mais seulement mettre en rapport quelques-uns de ses aspects avec le résultat d'observations récentes.

L'une de ces observations est celle des ondes gravitationnelles.
La présence désormais confirmée des ondes gravitationnelles implique que l'espace/temps est donc un milieu souple, comme élastique, capable de se déformer à leur passage, ce qui est tout à fait cohérent avec notre hypothèse d'un pavage de l'espace par des ondes jumelles pulsant sur place, puisqu'il s'agit de l'exemple même d'un milieu souple, comme élastique et capable de se déformer puis de se rétablir lors du passage d'ondes de déformation puissantes.

De quoi de telles ondes jumelles seraient-elles faites ?
Ce qu'il est important de bien considérer est qu'il ne peut surtout pas s'agir d'ondes qui se déplaceraient en déformant une matière, fût-elle extrêmement ténue et que l'on pourrait qualifier « d'éther ». L'existence d'un tel éther a été invalidée depuis longtemps et il n'est pas question de faire renaître cette notion. Puisque les ondes dont on fait l'hypothèse ne peuvent pas déformer une quelconque matière dans l'espace, nous sommes conduits à envisager de façon radicale que c'est l'espace lui-même qui se déforme ainsi. Dans cette optique, les ondes jumelles qui y pulsent peuvent être appelées : « des ondes d'espace ».
L'idée est que ces ondes d'espace jumelles auraient existé avant que n'existe la matière et que c'est la complexification du fonctionnement de ces ondes qui y aurait progressivement généré la matière. Toutefois, pour que les ondes d'espace jumelles aient pu générer la matière à un moment donné, il faut ajouter un premier ingrédient à notre hypothèse.
Ce premier ingrédient est que leur parfait rebond les unes sur les autres ne serait jamais parvenu à se synchroniser à partir d'une certaine échelle de l'univers.

Cette simulation modélise la distribution des galaxies dans un cube de 260 millions d'années-lumière de côté.
La répartition des galaxies suggère une structure en forme d'éponge, avec une concentration sur des murs ou des parois englobants de vastes espaces vides.
Les parois de ces bulles vides seraient, dans notre hypothèse, la plus grande échelle sur laquelle la parfaite synchronisation des ondes d'espace aurait réussi à se trouver, et c'est le regroupement des plis formant des défauts à la surface de ces ondes y aurait progressivement généré la matière dont sont maintenant faites les galaxies
[Document "Sciences et Avenir"]

À cette échelle-là, qui est celle des grandes bulles de vide à la périphérie desquelles sont disposées les galaxies, des défauts dans la coordination du rebond des ondes d'espace n'auraient jamais réussi à se résorber et certaines de celles-ci s'en seraient trouvées plissées, écornées. Tout naturellement, pour rétablir leur parfaite sphéricité, les ondes affectées par ces défauts les auraient alors évacués vers des ondes de leur voisinage, puis celles-ci, à leur tour, n'auraient eu d'autre solution que de les évacuer de la même façon vers les ondes voisines. Ainsi, des plis affectant des ondes d'espace se seraient mis à voyager sans fin d'une onde à l'autre à la vitesse de la lumière. À la vitesse de la lumière, car c'est à cette vitesse-là que la pulsation des ondes d'espace serait parvenue à se synchroniser au mieux dans l'ensemble de l'univers.

Un pli qui déforme une onde d'espace est
nécessairement expulsé vers une autre,
qui l'expulse à son tour vers une autre onde,
et ainsi de suite

Ce ne sont pas ces plis qui, par eux-mêmes, peuvent être qualifiés de particules de matière : c'est seulement en s'amalgamant par multitudes puis en s'organisant pour tourner en rond, et donc comme sur place malgré leur déplacement relatif à la vitesse de la lumière, que ces myriades de plis rassemblés vont devenir ce que nous appelons maintenant des particules de matière.
Ces plis des ondes ont déjà un nom, car ils correspondent à ce qui est usuellement, mais improprement, appelé : la matière noire. Improprement, car il ne s'agit pas de matière, mais seulement de ce qui sert à faire la matière. Il vaudrait mieux dire : de la « pré-matière ». S'il s'agissait d'une forme de matière, fût-elle extrêmement exotique et bizarre, elle serait sensible à l'électromagnétisme comme il en va pour toute matière et elle ne serait donc pas « noire ».
Si elle n'est pas sensible à l'électromagnétisme, c'est qu'elle vit dans un monde d'avant la matière. Non pas un monde définitivement disparu, par exemple un monde qui n'aurait existé qu'au moment suivant un quelconque big-bang, mais bien dans notre monde actuel, dans notre univers actuel, car il est supposé qu'il fût un temps où l'univers ne connaissait que la pré-matière, puis qu'il fut un temps, celui de notre univers actuel, où une partie seulement de la pré-matière s'est organisée en particules de matière. Rien de mystérieux à cela, la même chose s'étant produite par la suite pour la matière vivante : à un moment donné, l'univers n'a connu que les atomes, c'est-à-dire de la matière non vivante, puis une infime partie des atomes s'est agencée pour générer des organismes vivants dont les propriétés (la naissance, la vie, la mort, la reproduction) étaient inconnues lorsque l'univers n'était peuplé que d'atomes, des propriétés que ne connaissent toujours pas les atomes qui, à notre époque, ne participent toujours pas à des êtres vivants. De la même façon, il n'y a aucune difficulté à imaginer que la pré-matière qui, dans sa grande majorité, ne s'est pas organisée en particules de matière, continue à fonctionner dans notre univers sans connaître l'électromagnétisme qui ne concerne que la partie de la pré-matière qui s'est transformée en matière.
Elle ne connaît pas l'électromagnétisme, mais elle connaît la gravité, et c'est pour cette raison que la pré-matière qui ne s'est pas transformée en matière donne l'impression erronée que l'univers comporte pour environ 25 % de matière noire, pour environ 5 % de matière ordinaire, et pour environ 70 % d'énergie noire. Le « grand mystère » de la matière noire s'expliquerait tout simplement par le fait que les 5/6^e de la pré-matière serait restée à l'état de pré-matière, tandis que 1/6^e de cette pré-matière se serait transformée en matière, et tandis que l'énergie correspondant à la pulsation des ondes d'espace jumelles correspondrait aux 70 % d'énergie non comptabilisée dans les particules de matières et dans la pré-matière.

Si la pré-matière connaît la gravité, c'est que la présence de plis sur les ondes d'espace les déforme.
Et c'est ici qu'il faut ajouter un deuxième ingrédient à notre hypothèse : les ondes d'espace seraient à surface constante, du moins si l'on considère la surface qu'elles ont au moment précis de leurs rebonds. Ainsi, dès lors que leurs surfaces ne pourraient pas se modifier, si des plis les affectent, alors elles n'ont d'autre possibilité que de contracter leur volume global.

pour garder une surface constante lorsqu'elle est déformée, une forme sphérique
doit nécessairement contracter le volume global qu'elle occupe

La présence de plis de pré-matière déforme donc les ondes d'espace, les obligeant à se contracter, et plus cette pré-matière est en quantité importante dans une zone de l'espace, plus la déformation de cet espace est importante, c'est-à-dire plus le creusement de l'espace sur lui-même est important. Creusement qui n'est autre que l'effet de gravité dont on peut dire qu'il déforme l'espace-temps dès lors que l'on prend en compte à la fois la déformation des ondes d'espace et leur pulsation sur place dans le temps et à la vitesse de la lumière.

la cause de l'accélération gravitaire :

Les plis des ondes génèrent une réduction de volume qui est du même ordre de grandeur pour toutes les ondes, ce qui les écarte d'autant plus l'une de l'autre que leur taille est plus petite, car plus cette réduction similaire de volume est relative à une surface d'onde petite plus elle implique en conséquence une épaisseur importante entre deux ondes successives.
Pendant une même durée de temps, un même nombre de battements d'aller/retour des ondes fera donc franchir un espace d'autant plus grand que l'on est près de la cause qui génère l'effet de gravité.

Avant même que la matière n'existe, l'espace-temps était donc déjà déformé par les effets de gravité engendrés par les plis déformant les ondes d'espace et, dès lors que l'on admet qu'il y a eu deux temps de l'univers, un temps avant l'apparition de la matière où seuls existaient des effets de gravité, puis un temps où l'apparition de la matière a généré l'électromagnétisme selon lequel fonctionne la matière, il est aisé de comprendre que le fonctionnement de la gravité n'a aucune raison de pouvoir se calculer mathématiquement de la même façon que se calculent les effets de l'électromagnétisme. Et même si l'on parvenait un jour à unifier mathématiquement la gravité et l'électromagnétisme, cela ne serait qu'une prouesse de calcul qui ne donnerait aucun éclairage sur le fonctionnement de l'univers.

Dans le cadre de notre hypothèse, comment envisager, maintenant, les fameux « bosons de Higgs » ? Les champs de Higgs ne sont-ils pas supposés provoquer l'effet de gravité qui caractérise la matière, et les bosons de Higgs à l'origine de ces champs n'ont-ils pas été récemment découverts ?
Il faut d'abord en finir avec la légende des bosons de Higgs qui « donnent leur masse aux particules » et qui les amèneraient, ainsi, à générer des effets de gravité, puisque toute masse déforme l'espace-temps. Cette légende, c'est seulement pour les journaux grand public, pour les interviews à la télévision, et pour toutes les conférences destinées à justifier les investissements faramineux qui sont utiles pour construire les accélérateurs de particules : rendez-vous compte, applaudissez, sablez le champagne, on a enfin trouvé la particule qui donne leur masse aux autres particules !
À simple titre d'exemple, voici comment un article de la RTBF commente la récente observation du boson de Higgs au CERN : « On vient donc, au bout d'un demi-siècle, de tout bonnement valider (avec une certitude de 99,9999 %) une théorie qui fait du boson BEH (pour boson Brout-Englert-Higgs) le véritable chaînon manquant, la clef de voûte de la structure fondamentale de la matière, ni plus, ni moins, de la particule qui donne leur masse à d'autres particules élémentaires ».
Si l'on n'est pas spécialiste, et malgré le défaut de construction de la phrase, on comprendra inconsciemment, puisque l'on évoque « le chaînon manquant » et la « clé de voûte de la structure fondamentale de la matière », que l'on parle de la particule qui donne « toute la masse » associée aux particules, du moins à toutes celles qui ont une masse. Si l'on n'est pas spécialiste, il faudra être vraiment suspicieux pour s'apercevoir qu'il n'est envisagé ici que la masse des « particules élémentaires » et que cela ne concerne pas la masse des particules qui sont composées de plusieurs particules élémentaires. L'honnêteté, dans ce type d'article destiné au grand public, aurait voulu que l'on précise que, dans la réalité, l'explication par les champs de Higgs ne concerne que 1 % de la masse de la matière. Mais, évidemment, dire dans la même phrase que l'on a trouvé une explication pour 1 % de la masse de la matière, laquelle ne vaut elle-même que pour 5 % du contenu de l'univers, une fois écartés les 95 % de matière noire et d'énergie noire inconnues, et dire qu'on a trouvé rien moins que le chaînon manquant et la clé de voûte de la structure fondamentale de la matière, cela serait un peu bancal, voire même ridicule.
Car, en effet, si la théorie des champs de Higgs pourrait mathématiquement rendre compte de la masse des bosons W et Z, de celle des quarks, des électrons et des neutrinos, elle n'expliquerait, ce faisant, que « la masse inertielle » des quarks à l'intérieur du noyau des atomes, c'est-à-dire environ 1 % seulement de la masse des atomes. Selon la théorie standard, l'essentiel de la masse des atomes, 99 % environ de cette masse, correspondrait à « l'énergie cinétique » (selon la formule E = mc²) qui leur serait donnée par l'interaction des quarks entre eux, par leur force de liaison, laquelle, toujours selon cette théorie, correspondrait à l'intervention de « gluons » et non des champs de Higgs.
Toujours à titre d'exemple, on renvoie vers cet article qui donne cette précision que l'on chercherait en vain dans la plupart des articles ou des reportages dithyrambiques vantant au grand public l'intérêt de la découverte de la prétendue « particule de Dieu ».

Selon notre hypothèse, comment peut-on expliquer le surgissement de bosons de Higgs lors de collisions à très haute vitesse dans un accélérateur de particules ?
La conception scientifique habituelle considère que la matière est faite de particules élémentaires et que, pour savoir de quoi sont faites ces particules élémentaires, il suffit de les briser en morceaux, chacun de ces morceaux étant alors considéré comme une partie de la particule qui s'est désintégrée.
Dans notre hypothèse, par contre, lesdites particules élémentaires ne seraient pas des particules élémentaires. Non pas qu'elles seraient divisibles en deux, trois ou quelques autres entités encore plus petites, mais parce qu'elles seraient, chacune, le regroupement dynamique de milliards de milliards d'unités infiniment plus petites qu'elles, unités qui correspondraient donc aux plis dont on a dit qu'ils affectaient les ondes d'espaces et qu'ils s'étaient organisés pour tourner en rond à la vitesse de la lumière pour générer des particules de matière.
Si l'on veut donner une comparaison, on peut donner, par exemple, celui d'un courant d'air. Même s'il n'est pas possible de donner précisément les limites d'un courant d'air, de dire là où il commence, là où il se termine et quelle largeur il occupe, on peut cependant le localiser grossièrement et mesurer sa force et sa vitesse. De quoi un courant d'air est-il fait ? On pourrait dire qu'il est fait de milliards de milliards d'atomes ou de molécules de gaz, mais cela ne serait pas suffisant car, en fait, c'est seulement le mouvement plus ou moins coordonné de ces molécules qui génère l'existence d'un courant d'air que l'on peut reconnaître et localiser en tant que tel. Pour en revenir aux atomes, ce qu'il faudrait considérer c'est que chacun des quarks qui composent leur noyau serait quelque chose comme un courant d'air, c'est-à-dire qu'il serait lui-même généré par le regroupement dynamique de milliards de milliards de réalités infiniment plus petites que lui, lesquelles réalités correspondraient aux plis affectant les ondes d'espace, les obligeant à contracter leur volume et à provoquer ainsi ce que l'on appelle de la gravité.
Imaginons, maintenant, que nous obligions deux courants d'air à collisionner. Que va-t-il en résulter, qu'allons-nous observer ? Des morceaux cassés de courant d'air qui nous expliqueront de quoi étaient faits ces courants d'air ? Non, car des morceaux de courants d'air cela n'existe pas. Nous observerons des turbulences, c'est-à-dire des tourbillons résultant du conflit généré entre les deux dynamiques qui construisent chacun des deux courants d'air. Et si nous faisons collisionner les courants d'air plusieurs fois de suite à la même vitesse, nous pouvons nous attendre à obtenir, chaque fois, le même type de tourbillons. Non pas que ce type de tourbillons ferait partie des constituants habituels des courants d'air et qu'ils en révéleraient donc la structure interne, mais, tout simplement, parce que la dynamique de leur rencontre génère chaque fois le même type de turbulence, de la même façon que, chaque fois que le courant d'un fleuve rencontre la pile d'un pont avec la même vitesse et la même puissance, il génère le même type de tourbillons derrière cette pile.

tourbillons dits de « von Karman » qui se produisent systématiquement en aval des piles d'un pont
lorsque la puissance du courant est adaptée à leur formation

Si l'on admet donc que les particules « élémentaires » qui composent la matière sont faites du rassemblement dynamique de milliards de milliards de réalités d'échelle infinitésimale, et si l'on fait se rencontrer plusieurs de ces dynamiques, il est tout à fait normal alors que, à certaines puissances de choc, les mêmes tourbillons dynamiques puissent être repérés. Si l'on veut, on peut appeler « bosons » de tels tourbillons, selon la puissance du choc appeler certains « des bosons W », d'autres « des bosons Z », et d'autres encore « des bosons de Higgs », mais on n'aura rien trouvé ainsi pouvant expliquer la structure de la matière ou le fonctionnement d'un prétendu « transport des forces », rien trouvé qui préexistait, même virtuellement, dans les particules que l'on a fait se rencontrer. On aura seulement obtenu des tourbillons dynamiques caractéristiques de leur rencontre, des tourbillons qui n'existent que parce que l'on oblige les particules de matière à se fracasser les unes contre les autres. Rien qui puisse expliquer le fonctionnement des particules de matière en dehors de ces collisions, de la même manière que les plis des tôles froissées de deux voitures accidentées n'étaient pas déjà présents avant leur collision et n'expliquent en rien comment fonctionne une voiture.
Un boson de Higgs, ce n'est rien d'autre, selon notre hypothèse, que des plis de tôle froissée de particules élémentaires, des plis qui sont caractéristiques pour la même raison que des voitures lancées l'une contre l'autre à une vitesse donnée vont chaque fois se déformer d'une façon très semblable. Pas de quoi en faire « le véritable chaînon manquant et la clef de voûte de la structure fondamentale de la matière ».
Au lieu de vainement chercher une « nouvelle physique » dans des accélérateurs de particules toujours plus puissants et coûteux, peut-être faudrait-il mieux envisager une nouvelle pensée sur la physique, réaliser que le caractère « élémentaire » des particules élémentaires n'est qu'une hypothèse et non pas une certitude incontournable, et simplement imaginer qu'il puisse y avoir infiniment plus petit que les particules élémentaires usuellement assimilées à l'infiniment petit. Alors, au lieu de se lamenter sur le fait qu'on n'aurait compris que 5 % de quoi l'univers est fait, on réaliserait que l'on a bien compris 100 % de sa composition, mais qu'il manque seulement d'envisager ce que l'on connaît déjà sur une échelle infiniment plus fine.

Dernière mise à jour de ce texte : 11 avril 2017

accueil

Science

haut

En attendant le boson de Higgs : plan du texte complet

auteur