Physique, matérialisme et dialectique

Finalement, onde et particules comme lumière et matière sont bien contradictoires mais doivent être conçus dans leur unité dialectique. Cela signifie que leurs propriétés manifestent du caractère fondamentalement contradictoire de l’entité unique matière/lumière. Car, entre matière et lumière, on ne trouve pas une contradiction logique (ou l’un ou l’autre) mais dialectique : ils sont opposés mais interdépendants, interactifs et interchangeables. La matière émet et absorbe sans cesse de la lumière ce qui signifie que celle-ci s’intègre à la structure. Les chocs de matière produisent de la lumière. Par exemple, la collision d’un électron et de son antiparticule, le positon, si elle se réalise avec une énergie suffisante, produit deux photons. Inversement, la lumière ayant une énergie suffisante peut produire de la matière. La matière n’entre en relation avec d’autres matières que via la lumière. Avec la matière comme avec la lumière, on ne trouve pas de simples objets mais des dynamiques sans cesse en interaction avec de multiples voies possibles utilisant les autres « objets physiques ». Un photon lumineux peut être une somme de particule et d’antiparticule ou résulter de la rencontre entre deux particules se rencontrant avec une certaine énergie. Matière plus matière donne de la lumière et lumière rencontrant la matière peut donner de la matière (particule et antiparticule). Le photon qui se « matérialise » en paire particule/antiparticule construit une nouvelle contradiction et la dématérialisation de cette paire reproduit le photon. Le photon est donc l’unité des contraires : particule/antiparticule. Ce photon, globalement stable, est pourtant fondé sur une dynamique sans cesse en mouvement. C’est parce qu’il est instable qu’il est un moyen de dialogue, par exemple entre deux électrons. Il est absorbé par l’électron en intégrant sa structure puis réémis pour ensuite être absorbé par un autre électron. Cet échange permanent est la liaison électromagnétique des deux électrons. D’une part les deux électrons semblent séparés et de l’autre ils font partie d’une même unité par l’intermédiaire de ce dialogue permanent. Tout cela ne peut être concevable que si matière et lumière sont faits d’un même matériau ou, plus exactement, participent du même phénomène qui n’est ni tout à fait ondulatoire ni tout à fait particulaire. Onde et corpuscule sont des phénomènes contradictoires mais dépendants et sans cesse reliés. Dans toute onde, il y a un corpuscule et inversement ! Ce n’est pas seulement lié à l’onde de Broglie : la relation fondamentale de la physique quantique « Energie E = constante de Planck h fois la fréquence » relie l’énergie du corpuscule avec la fréquence de l’onde liée à la matière (onde du rayonnement ou onde de Broglie de la particule). Elle rattache donc un aspect corpusculaire avec un aspect ondulatoire, le localisé avec le non-localisé, le granulaire avec le dispersé, le discret avec l’étendu...

Cette unité des contraires se manifeste également dans le fait que matière et lumière obéissent aux mêmes lois quantiques représentées par une même unité : le quanta d’action h (constante de Planck), la même fonction de Schrödinger et la même système de matrices d’états. La contradiction modifie sans cesse ses formes mais reproduit sans cesse de nouvelles contradictions. Matière/lumière n’est, nous le verrons, que l’une des formes issues d’une contradiction dialectique plus fondamentale : celle entre électricités opposées. Il ne s’agit pas d’une considération « philosophique » abstraite : nous verrons un peu plus avant dans ce chapitre que matière et lumière ont une même base physique réelle : les charges électriques positives et négatives du vide quantique qui obéissent à un baller dialectique du type unité/contradiction.

Un point commun entre matière et lumière est le mode de fonctionnement : par sauts extrêmement rapides d’un état à un autre. Les sauts nécessitant une grande énergie et respectant la loi énergie fois temps égale constante de Planck, le temps est extrêmement court, la rapidité étant plus grande que ce que peut déceler la matière elle-même qui dispose d’une énergie plus modeste. Il en découle que particules de matière comme corpuscules de lumière apparaissent non dans un état mais dans une superposition d’états. Un état de la particule ne peut pas être précisément défini à un instant donné, lui-même précisément défini. Ce n’est pas une simple difficulté de mesure mais une caractéristique fondamentale du comportement particulaire. Plus l’instant est précis moins l’état l’est (plus la palette de niveaux d’énergie possibles est large). Les remarques précédentes ont un nom en physique quantique : ce sont les inégalités d’Heisenberg improprement appelées principe d’incertitude ou, de manière encore plus confuse, principe d’indéterminisme. Sur ce plan, le corpuscule matériel se comporte avec le même flou que le corpuscule de rayonnement et il a également le même caractère de grain. Tous deux répondent aux mêmes inégalités d’Heisenberg. Ainsi, au sein de l’atome, les électrons n’ont pas un niveau fixe d’énergie, n’occupent pas des positions précises, ne suivent pas des trajectoires ni permanentes ni même définies. Si un électron est détecté quelque part, cela ne signifie pas que l’on peut deviner ses positions suivantes. C’est une situation plus que perturbante par rapport à la physique que nous connaissons à notre échelle.