Le Vide Quantique

LE VIDE QUANTIQUE

Le concept d'un espace-temps vu comme un substrat rempli d'énergie de l'univers fit son apparition au cours du XXe siècle. Au début de ce même siècle, on croyait déjà que l'espace était empli d'un champ énergétique invisible (l'éther luminophore) qui cause une friction lorsque des corps s'y déplacent et, par conséquent, ralentit leur mouvement. Mais lorsque la friction en question n'eut pas lieu dans les fameuses expériences de Michelson-Morley, on raya l'éther de la carte des physiciens.

Le vide absolu, c'est-à-dire l'espace qui est véritablement vide quand il n'est pas occupé par la matière, le remplaça. Cependant, le vide cosmique se révéla loin d'être de l'espace vide. Dans les grandes théories d'unification conçues dans la seconde moitié du XXe siècle, le concept du vide (vide spatial) céda sa place au concept du médium qui supporte le champ du point zéro. (Cette dénomination provient du fait que, dans ce champ, de l'énergie est présente même quand toutes les formes classiques d'énergie ont disparu, soit au zéro absolu de température.) Dans les théories d'unification qui ont suivi, on a attribué à cette mystérieuse mer d'énergie connue sous la dénomination « vide unifié », la raison d'être de tous les champs et toutes les forces de la nature.

On a observé de plus en plus d'interactions entre ce champ fondamental et les objets et processus du monde physique. Dans les années 60, Paul Dirac a prouvé que les fluctuations dans les champs de fermions (champs de particules de matière) engendrent une polarisation du champ point zéro (CPZ) du vide, le vide ayant à son tour un effet sur la masse, la charge, la rotation ou le Momentum angulaire des particules. Presque au même moment, Andreï Sakharov avança que le phénomène relativiste (la progression dans le ralentissement des horloges et le raccourcissement des objets près de la vitesse de la lumière) résultait des effets provoqués dans le vide par les particules chargées induisant une résistance ou un écran dans le CPZ.

Il s'agit d'une idée révolutionnaire puisque, selon celle-ci, le vide est plus que le continuum quadridimensionnel de la théorie de la relativité. Il ne s'agit donc pas seulement de géométrie spatio-temporelle, mais d'un véritable champ physique qui entraîne de vrais effets physiques. L’interprétation physique du vide dans le cadre du champ du point zéro fut renforcée dans les années 70 quand Paul Davis et William Unruh avancèrent une hypothèse établissant la distinction entre le mouvement uniforme et le mouvement accéléré dans le champ du point zéro.

D'après cette hypothèse, le mouvement uniforme ne dérangerait pas le champ du point zéro et le laisserait être isotrope (le même dans toutes les directions), alors que le mouvement accéléré produirait une radiation thermale créant une brèche dans la symétrie isotrope du champ.

Au cours des années 90, on a entrepris un grand nombre de recherches sur ce sujet, recherches qui dépassent de loin les déjà classiques effet Casimir et décalage de Lamb. La force de Casimir est bien connue.

Entre deux plaques de métal placées très près l'une de l'autre, certaines longueurs d'onde des énergies du vide sont exclues, ce qui réduit la densité des énergies en rapport avec la densité à l'extérieur des plaques.

Le déséquilibre crée une pression (l'effet Casimir) qui pousse les plaques l'une contre l'autre. Le décalage de Lamb, un autre effet du vide sur lequel on s'est penché en profondeur, consiste en un changement de fréquence des photons émis lorsque les électrons autour du noyau d'un atome passent d'un état d'énergie à un autre.

Ce décalage résulte du fait que les photons échangent de l'énergie avec le champ du point zéro. Mais on a découvert d'autres effets encore. Harold Puthoff, Bernhard Haisch et leurs collaborateurs ont avancé une théorie raffinée selon laquelle la force d'inertie, l'attraction gravitationnelle et même la masse seraient les conséquences de l'interaction de particules chargées avec le champ du point zéro.

     Puthoff fit également remarquer qu'il émane constamment de l'énergie des électrons qui se déplacent en orbite autour des noyaux. Ainsi, ces électrons se rapprocheraient progressivement des noyaux si les quanta d'énergie qu'ils absorbent du vide ne venaient pas remplacer l'énergie perdue à cause de leur mouvement orbital.

    De récentes découvertes viennent confirmer la présence d'ondes de pression dans le vide. Les astronomes de l'observatoire Chandra X-Ray de la NASA ont décelé une onde engendrée par le trou noir supermassif se trouvant dans la constellation de Persée, à quelque 250 millions d'années-lumière de la Terre. Cette onde de pression provenant du vide se traduit musicalement par un si bémol. Il s'agit d'une vraie note qui se déplace dans le vide depuis 2,5 milliards d'années et que notre système auditif ne peut entendre vu que sa fréquence se situe 57 octaves sous le do central d'un piano, soit plus d'un million de fois plus bas que les limites de l'ouïe humaine.

Un champ qui transporte la lumière (ou des ondes de photons) et des ondes de pression dense, et qui par ailleurs remplace l'énergie perdue par les atomes et les systèmes solaires n'est pas du tout une entité théorique et abstraite. Pas étonnant que de plus en plus de physiciens parlent du vide quantique comme d'un plein cosmique physiquement réel.

Apparemment, le vide quantique transporte donc lumière, énergie, pression et son. Se pourrait-il aussi qu'il soit doté d'une autre propriété lui permettant de mettre en corrélation des événements distants et séparés ? Qu'il crée les corrélations assurant l'incroyable cohérence des quanta, de l'organisme, de la conscience et de l'univers entier ? Cette idée n'est pas aussi tirée par les cheveux qu'elle en aurait eu l'air il y a quelques années à peine.

Des expériences menées au Laboratoire national de Brookhaven, près de New York, dans le cadre de la recherche intitulée « Relativistic Heavy Ion Collider » [le RHIC] , prouvent que le vide est extrêmement dense, 30 à 50 fois plus qu'on l'aurait pensé. Au cours de ces expériences, qui ont commencé en 2000 et dont on a fait le compte-rendu en 2004, on a envoyé des faisceaux de noyaux d'or sur une piste de quatre kilomètres puis on les a amenés à entrer en collision.

Une collision frontale engendre des températures 300 millions de fois plus élevées que celle de la surface du Soleil. Cette température libère des milliers de quarks (En physique des particules, un quark est une particule élémentaire et un constituant de la matière observable. Les quarks s'associent entre eux pour former des hadrons, particules composites, dont les protons et les neutrons sont des exemples connus, parmi d'autres.) qui sont sinon agglomérés entre eux dans le vide. Mais même dispersés ces quarks ne se déplacent pas seuls : ils restent agglomérés par le vide même à des niveaux d'énergie deux fois plus grands que ceux prévus (170 millions d'électronvolts). Il semblerait que le vide s'apparente davantage à un liquide qu'à un gaz.

Lorsque nous prenons quelques milliers de molécules d'eau et que nous les laissons se disperser, elles ne suivent pas un courant mais se déplacent individuellement. Dans le vide, cependant, les particules se déplacent avec cohérence et sont interreliées par le plasma du vide super-dense, même si ce plasma est de dix à vingt fois plus liquide que l'eau.

Les expériences du Laboratoire national de Brookhaven nous indiquent donc que le vide, à la fois super-dense et super-liquide, relie les particules entre elles, particules qui représentent les fondements matériels de l'univers. Le vide façonne les éléments de base de la matière et créé une cohérence entre eux. Selon Thomas Kirk, directeur adjoint du laboratoire, « le vide physique n'est en aucune façon vide. Les théoriciens et les chercheurs ne sont pas, à mon avis, assez avancés encore dans leurs recherches pour savoir en quoi consiste cette structure compliquée. »

 Même s'il reste beaucoup à découvrir sur la structure du vide, il est déjà évident que celui-ci crée une cohérence entre les particules qui y sont intégrées.

La propriété qu'a le vide d'instaurer cette cohérence ne peut se comprendre facilement sous la seule notion de transmission d'énergie. En effet, cette propriété s'apparente davantage à la transmission d'un type particulier d'information, voire d'une information ayant une action physiquement effective, c'est-à-dire une in-formation.

 On peut dorénavant envisager de manière tout à fait raisonnable que le vide quantique super-dense cependant super-fluide n'est pas juste une mer d'énergie mais également une mer d'in-formation. La possibilité que le vide quantique transmette de l'information a été soulevée par un certain nombre de chercheurs avant-gardistes.

Par exemple, Harold Puthoff a fait à ce sujet la remarque suivante : « À l'échelle cosmique, un grand équilibre de complicité existe entre le mouvement incessant de la matière au niveau quantique et le champ d'énergie du point zéro ambiant. Une des conséquences de cet état de fait est que nous sommes littéralement physiquement en contact avec le reste du cosmos quand nous sommes en lien avec des parties éloignées des champs fluctuants du point zéro, même de dimensions cosmologiques. » Et il a ajouté ceci : « Qui peut dire par exemple si la modulation de tels champs ne transporte pas de l'information significative comme c'est le cas avec le concept de "la force" dans La Guerre des étoiles?» Les expériences menées par l'astronaute Edgar Mitchell lors de sa mission spatiale Apollo XIV ont conduit celui-ci à la même conclusion. Selon ce dernier, l'information fait partie de la substance même de l'univers. L’information est l'un des éléments d'une dyade (Réunion, groupe de deux éléments solidaires.), l'autre étant l'énergie. L’information est omniprésente, et ce, depuis l'avènement de l'univers. Le vide quantique, dit Mitchell, est le mécanisme d'information halographique qui enregistre l'historique de l'expérience de la matière.

 COMMENT LE VIDE QUANTIQUE GÉNÈRE, CONSERVE ET TRANSMET L'INFORMATION

Comment le vide quantique pourrait-il transmettre l'historique de l'expérience de la matière ? Il s'agit là d'une question fondamentale pour les physiciens contemporains et, peut-être, de la pierre angulaire du paradigme en herbe de toutes les sciences. L’idée de base est simple et significative.

 Les scientifiques savent, comme nous serions tous prêts à le reconnaître, que les interactions entre les objets dans ce monde se font par le biais de l'énergie. Cette dernière peut adopter bien des formes : cinétique, thermique, gravitationnelle, électrique, magnétique, nucléaire, virtuelle ou réelle. Et peu importe sa forme, elle transmet toujours un effet d'un objet à un autre, d'un lieu ou d'un moment à un autre.

Ceci est vrai, mais ne constitue pas toute la vérité. [énergie n'agit pas dans le vide comme tel, mais dans ce qu'on appelle le vide quantique-un vide qui est loin de l'être. Lorsqu'un objet dans le domaine manifesté de l'espace et du temps affecte un autre objet, cet effet est transmis par un espace cosmique dense : le vide quantique. C'est là toute la différence. Le vide enregistre tout ce qui se déroule dans l'espace et le temps, et transmet cette information à tous les autres objets.

 Par conséquent, chaque objet a un effet sur tous les autres, selon un degré d'immédiateté plus ou moins grand. La transmission d'information par le vide est active et effective, c'est-à-dire que le réceptionnaire de l'information est vraiment formé par celle-ci, même si c'est de façon subtile. Voilà pourquoi l'information transmise par le vide n'est pas une forme conventionnelle d'énergie ou d'information. Il s'agit plutôt d'une forme spéciale d'information, c'est à-dire de !’ «in-formation ».

C'est par cette in-formation que tous les objets sont reliés à l'univers et entre eux, et qu'ils restent cohérents aussi bien dans l'espace que dans le temps. Mais une question se pose : De quelle façon le vide enregistre-t-il, conserve-t-il et transmet-il de l'in-formation ?

Il existe des théories novatrices qui promettent des réponses scientifiquement valables très intéressantes. Particulièrement prometteuse est l'hypothèse des physiciens russes Shipov, Akimov et de leurs associés, hypothèse qui a été poussée plus loin par des scientifiques aussi bien en Amérique qu'en Europe. Leur théorie d'onde de torsion explique comment le vide peut relier des événements physiques dans l'espace-temps.

Selon ces physiciens russes, les ondes de torsion les relient à une vitesse de groupe de l'ordre de 10⁹ c-un milliard de fois la vitesse de la lumière ! Il se peut que cette fonction de lien chez les ondes de torsion s'accompagne d'autre chose que des formes connues d'énergie, entre autres l'information. On sait que les particules dotées d'une propriété connue comme le « spin » ( Le spin est une propriété quantique, il ne peut prendre que des valeurs entières ou demi-entières.) sont également pourvues d'un effet magnétique. Elles possèdent ainsi un momentum magnétique spécifique. L’impulsion magnétique s'inscrit dans le vide sous la forme de minuscules tourbillons. À l'instar des tourbillons de l'eau, ceux du vide ou, encore mieux, les vortex du vide, possèdent un centre autour duquel tournent d'autres éléments : par exemple, les molécules H20 dans le cas du tourbillon de l'eau et les bosons virtuels (particules de force provenant du vide) dans le cas du champ du point zéro.

Ainsi que le théoricien hongrois Lâszlo Gazdag l'a expliqué, ces minuscules vortex transportent de l'information comme le font les impulsions magnétiques sur le disque d'un ordinateur. [information transportée par un vortex donné correspond au momentum magnétique de la particule qui a créé ce vortex ; autrement dit, il s'agit d'une information sur l'état de cette particule.

Ces minuscules structures en mouvement rotatif constant se déplacent dans le vide tout en interagissant entre elles. Quand deux ou plusieurs de ces ondes de torsion se rencontrent, elles forment une configuration d'interférence qui vient incorporer les brins d'information aux particules qui les créent. Cette configuration d'interférence transporte de l'information sur l'ensemble complet de particules.

De façon simplifiée, mais précise, on peut dire que les vortex du vide enregistrent l'information sur l'état des particules qui les ont créés et que leur configuration d'interférence mémorise de l'information sur l'ensemble des particules sur lesquelles les vortex ont interféré.

Ainsi, le vide mémorise l'information et la transpose sur les atomes, les molécules, les macromolécules, les cellules et même les organismes, les populations d'organismes et les systèmes écologiques d'organismes.

 Apparemment, il n'y a pas de limites à l'information que les ondes de torsion interférant avec le vide peuvent retenir et transmettre. En fin de compte, elles peuvent transporter de l'information sur l'état de l'univers tout entier, et ce, partout dans l'univers, où les particules sont reliées par le vide grâce à l'information subtile qui forme activement le récipient-grâce au processus de « l’in-formation».

L’in-formation est un effet subtil transmis dans l'univers, un peu comme l'effet des vagues est transmis dans la mer. Un peu de réflexion nous fera comprendre que les vagues qui se propagent en mer forment un événement réel puisqu'un lien temporaire s'établit entre les vaisseaux, les poissons et les autres objets qui les ont engendrés.

Quand un bateau se déplace à la surface de la mer, il laisse des vagues dans son sillage qui viennent affecter le mouvement d'autres bateaux, chose dont la personne qui a déjà piloté un petit bateau près d'un grand paquebot se souviendra à tout jamais. Les bâtiments qui sont totalement immergés ont un effet non seulement sur la surface de l'eau, mais aussi au-dessus et en dessous d'eux. Par exemple, un sous-marin crée des vagues sous la surface qui se propagent dans toutes les directions. Un autre sous-marin, ou bien chaque poisson, chaque baleine ou tout autre objet dans la mer, subira l'effet de ces vagues et sera dans un certain sens « moulé », «in-formé », par elles. Un second sous-marin, qui lui aussi « fait des vagues », affecte le premier sous-marin ou « l’informe», ainsi que tout ce qui se trouve dans cette zone marine.

Quand un grand nombre d'objets bougent simultanément dans un médium onduleux, qu'il s'agisse de la mer ordinaire ou du vide extraordinaire, ce médium devient modulé, soit plein de vagues ou d'ondes qui s'entrecoupent et interfèrent entre elles. C'est ce qui survient quand plusieurs bateaux naviguent à la surface de la mer.

 Si nous observons la mer d'en haut, au sommet d'une falaise ou en avion par temps calme, nous verrons les sillages laissés par les bateaux à cet endroit plusieurs heures plus tôt. Nous verrons également comment les multiples sillages de bateaux s'entrecoupent et créent des motifs complexes. Les modulations de la surface marine près des bateaux qui déplacent l'eau transportent de l'information concernant les bateaux ayant occasionné cette agitation. Rien qu'en analysant les motifs d'interférence d'ondes, on peut tirer certaines conclusions sur les vaisseaux, tels leur localisation, leur vitesse et même leur tonnage. À mesure que des vagues plus récentes se superposent aux anciennes, la mer devient de plus en plus modulée ; en d'autres termes, elle transporte de plus en plus d'information.

Par temps calme, la surface de la mer reste modulée pendant des heures, voire parfois pendant des jours. Les motifs ondulatoires qui persistent constituent en fait la mémoire des bateaux qui ont vogué dans cette zone. Si le vent, la gravité et le littoral n'éliminaient pas ces ondes, cette mémoire persisterait indéfiniment.

Mais comme ces éléments jouent effectivement un rôle, tôt ou tard la mémoire de la mer se perd. (Néanmoins, cela ne signifie pas que la mémoire de l'eau disparaît. En effet, l'eau a la remarquable faculté de mémoriser et de retenir de l'information, ainsi que les médicaments homéopathiques, entre autres, le prouvent. Ces médicaments conservent toute leur efficacité, même lorsqu'il n'y a plus une seule molécule de la substance originale dans la dilution.) Cependant, dans le vide, aucune force, ni aucun objet, ne peut annuler ou même atténuer les ondes puisque le vide est considéré comme un milieu sans friction. Dans un tel milieu, par conséquent, les ondes et les objets se déplacent sans résistance et, en l'absence de forces contraires, peuvent se déplacer à l'infini. Si le vide est vraiment un milieu sans friction, la mémoire ondulatoire de l'univers peut alors être éternelle. Mais se peut-il que n'importe quel milieu soit vraiment dénué de friction? Oui, c'est possible. thélium superrefroidi est dénué de friction, ainsi que le physicien néerlandais Kammerlingh Onnes le découvrit en 1911. À l'époque, il refroidit donc de l'hélium-normalement un gaz-degré après degré jusqu'au point d'approcher le zéro absolu, tel que mesuré sur l'échelle Kelvin. Au moment où l'hélium atteignit la température de 4,2 Kelvin, un changement radical s'opéra :l'hélium perdit sa propriété gazeuse et devint liquide. En même temps, sous une même pression, il devint 800 fois plus dense! Lorsque Onnes fit davantage refroidir cet hélium liquide superdense jusqu'à 2,17 Kelvin, un autre changement radical s'ensuivit : l'hélium devint superfluide. thélium superrefroidi, même s'il est superdense, n'offre pas de résistance aux objets qui le traversent. Ceux-ci s'immiscent sans friction par les ouvertures, si infimes cependant que même un gaz plus léger ne pourrait y pénétrer, du moins sans friction notable. thélium superfluide est l'image parfaite pour expliquer le vide cosmique superdense et, en même temps, dénué de friction. Selon les calculs éffectués, entre autre par john Wheeler, la densité de l'énergie du vide devrait être de 1094 ergs au centimètre cube (c'est-à-dire une masse de Planck par longueur cubique de Planck). Ce chiffre devint connu comme la plus célèbre fausse prédiction de l'histoire de la physique contemporaine. Non seulement il défie tout entendement en désignant quelque chose de plus grand que toute l'énergie et toute la radiation de l'univers observable, mais il ne concorde pas avec les observations actuelles. La densité de l'énergie de 1094 ergs au centimètre cube est connue comme Àp (lambda rho). Cependant, selon les preuves accumulées à partir d'observations, l'énergie du vide devait être de l'ordre de 10-120 Àp, c'est-à-dire une magnitude 120 fois moindre que celle prédite.

(Ce dernier chiffre constitue la valeur relativement modeste exigée pour la constante cosmologique qui justifie l'expansion des lointaines galaxies.) Cette différence dans les équations engendra une sérieuse crise dans le domaine de la physique et suscita une intense recherche pour en trouver les raisons.

Cette recherche n'a pas encore abouti de nos jours. Une des possibilités qui semble la plus plausible à la lumière des récentes expériences est celle du vide en tant que superfluide. Dans ce cas, il n'existe pas d'incompatibilité entre son immense énergie intrinsèque et l'effet relativement infime qu'il a sur les particules et les ensembles de particules.

Dans un superfluide, les particules et autres objets composés de particules se déplacent comme s'il n'était pas là. Autrement dit, le mouvement ne crée pas de friction ni une quelconque forme de résistance. Ce vide super dense mais superfluide emplit l'espace entier, et tous les objets figurant dans l'univers y sont plongés.

Toutes les particules interagissent avec lui, même à des niveaux d'énergie tellement infimes qu'ils échappent à l'observation et à la mesure. La cohérence entre les particules et les systèmes de particules découle de leur interaction dans le vide. Les particules et les systèmes de particules produisent des ondes dans le vide qui sortent ce dernier de son état de base. En d'autres mots, ils créent des vortex qui stimulent le vide. Les ondes se propagent dans le vide et s'entrecroisent. Les motifs d'interférence créés par les fronts d'onde renferment l'information transportée par les ondes individuelles. Quand les ondes créées par les particules individuelles et les systèmes de particules fusionnent, l'information transportée par ces particules et systèmes de particules n'est pas effacée par une autre information puisque les ondes se superposent les unes aux autres.

Les fronts d'onde engramment et transmettent le genre d'information subtile mais effective que nous appelons «in-formation ». Dans le vide, l'in-formation est distribuée, car elle est simultanément présente partout. [explication en est logique : l'in-formation du vide est de l'information transportée et transmise sous forme holographique. En effet, toute l'information présente dans un hologramme se trouve aussi dans chacune de ses parties.

Dans une image holographique créée par le motif d'interférence de deux faisceaux lumineux, il n'y a pas de correspondance point par point entre la surface de l'objet mémorisé et l'image mémorisée elle-même. Les points qui constituent la mémorisation de la surface de l'objet sont présents partout dans les configurations d'interférence mémorisées sur la plaque photographique.

D'une certaine façon, l'image de l'objet est démultipliée sur la plaque entière. Voilà pourquoi, lorsqu'on éclaire toute infime partie de cette plaque, on voit apparaître l'image intégrale de l'objet, même si cette dernière est légèrement plus floue que l'image produite en éclairant la plaque entière.

Les configurations d'interférence du vide superposées sont les hologrammes de la nature. Elles transportent de l'information sur toutes les particules et tous les ensembles de particules, dans toutes les infinités d'espace et de temps. [hypothèse que nous pouvons maintenant avancer est osée, mais logique : le vide quantique est un champ halographique qui constitue aussi bien le médium de connexion que la mémoire de l'univers.