Les particules sont-elles élémentaires ?

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• 1. Les particules sont-elles élémentaires ?, 14 juillet 2014, 07:09, par Robert Paris

  Eftichios Bitsakis dans « Physique contemporaine et matérialisme dialectique » :

  « Il reste à examiner un problème concernant la dialectique de la structure de la matière au niveau quantique : le critère d’ « élémentarité ».

  Peut-être, au début de leur histoire, le qualificatif « élémentaire » était-il bon pour les particules du niveau quantique. Mais que signifie aujourd’hui ce terme, même pour les plus « simples » microparticules, disons le proton et l’électron ? Et qu’est-ce qu’une résonance ? Une particule ? Un complexe de particules ? Les résonances sont formées dans un intervalle de temps infinitésimal, et se dissocient aussitôt en deux, trois ou plusieurs particules. De ce point de vue, on pourrait les considérer comme des complexes de particules. Mais de quelles particules ? D’un autre point de vue, une résonance a ses propres nombres quantiques, comme toute particule « élémentaire ». Laquelle est « fondamentale » parmi les dizaines de particules ? (…)

  Devant les faits qui montrent que les particules du niveau quantique ne sont pas « élémentaires » au sens classique, beaucoup de physiciens n’accordent aucune valeur objective au critère d’élémentarité. Werner Heisenberg, par exemple, écrivait en 1957, qu’il n’y a pas de critère objectif d’élémentarité, et qu’il dépend de notre libre arbitre de déterminer quelle particule peut être considérée comme élémentaire, et quand.

  Louis de Broglie aussi écrivait dès 1961 :

  « Il semble bien, en effet, qu’on ne peut donner aucune définition univoque du corpuscule élémentaire et que, par suite, il vaut sans doute mieux ne pas introduire cette expression en Physique quantique. »

  Depuis cette époque, les doutes sur la possibilité de définir une particule élémentaires sont devenus plus forts…

  Selon la conception dialectique de l’inépuisabilité de la matière, l’absolument simple n’existe pas…

  Comme le dit Engels :

  « Hegel se tire très facilement d’affaire sur cette question de la divisibilité en disant que la matière est l’un et l’autre, divisible et continue, et en même temps ni l’un ni l’autre, ce qui est presque prouvé maintenant. » (dans « Dialectique de la nature »)

  (…)

  Quelques aspects de cette dialectique pourraient être les suivants :

  – L’inépuisabilité des formes de la matière

  – L’unité dans la diversité des formes de la matière

  – L’unité des lois physiques, aspect de l’unité de la matière et des processus de ses transformations

  – La mobilité des formes matérielles, donnée concrète de leur unité

  – L’interdépendance des formes matérielles, leur connexion universelle

  – Le caractère contradictoire de cette interdépendance

  – L’inséparable de la structure des particules, des conditions de leur existence

  – La dialectique du continu et du discontinu, concrétisée plus spécifiquement par les relations entre champs et particules

  – Le concept de potentialité, comme expression de la connexion universelle des formes matérielles

• 2. Les particules sont-elles élémentaires ?, 14 juillet 2014, 07:11, par Robert Paris

  Faudrait-il une dialectique aussi en physique ? Oui, bien sûr ! Si un physicien quantique se penchait à nouveau sur la Science de la Logique de Hegel, ce qui est très rare, il se dirait : incroyable, c’est de la physique quantique ! Contrairement à la dialectique, la pensée ordinaire, encore appelée pensée métaphysique, classifie selon des catégories figées. En physique, cela suppose de fixer des propriétés caractéristiques définies et fixes pour chaque type de particules, d’atomes, de molécules, etc… Puis on prétend mettre en mouvement et en relation ces catégories figées. Cela donne le tableau suivant : le proton d’un côté, le neutron d’un autre et l’électron d’un troisième. On peut rajouter d’autres « choses » comme le neutrino. Voilà des objets différents et bien séparés les uns des autres, comme s’ils avaient une existence totalement indépendante. Il n’y aurait plus qu’à étudier les mouvements et les réactions mutuelles. Par exemple, les unes sont chargées électriquement et les autres sont neutres. De même, avec ces éléments de Lego, on construit l’atome. Et avec les atomes, on bâtit la molécule. On agite le tout et on a la matière… Mais vient la physique quantique qui détruit ce bel édifice en cherchant à en comprendre le fonctionnement dynamique. Les catégories figées ne fonctionnent plus. On ne peut pas suivre une particule comme un objet figé et la particule peut même brutalement disparaître. Deux particules ne se comportent pas comme leur somme. Une particule couplée à une autre n’a plus du tout les mêmes propriétés qu’isolément. Il s’avère que de multiples contradictions sont inhérentes à la matière, au sein même de chaque particule. Telle est la contradiction de la matière et du vide qui sont des contraires dialectiques. Le vide est au sein de la matière et il y a une certaine sorte de particules (dites virtuelles) au sein du vide. Il en va de même de la matière et de l’antimatière. Ces contraires (ils explosent au contact) sont liés inexorablement. La matière ne peut entrer en relation que via des particules dites d’interaction qui sont toutes des couplages de matière et d’antimatière virtuelles. La lumière comme les autres particules d’interaction masque donc (et dépasse) la contradiction entre matière et antimatière. On trouve des décompositions étonnantes comme celle du neutron qui donne un proton, en électron et un anti-neutrino. La matière est un dépassement qui masque la contradiction entre électricités opposées (de l’électron et du proton). Nous verrons que cette dialectique a parfois pour nom la dualité (onde/particule), parfois la corrélation (couplage des photons jumeaux) et parfois la rupture de symétrie (comme entre matière et antimatière). Quels exemples de négation dialectique aux divers niveaux de la physique ? La négation de l’expansion de l’univers est l’attraction gravitationnelle qui fonde les structures comme les galaxies. A plus petite échelle, celle des étoiles, la négation de l’attraction gravitationnelle est le rayonnement. A l’échelle des particules, la négation du rayonnement électromagnétique est l’attraction électromagnétique des charges….etc.

• 3. Les particules sont-elles élémentaires ?, 17 août 2014, 10:32, par Robert

  « Il semble bien, en effet, qu’on ne peut donner aucune définition univoque du corpuscule élémentaire et que, par suite, il vaut sans doute mieux ne pas introduire cette expression en physique quantique. » écrivait Louis de Broglie dans « Introduction à la nouvelle théorie des particules de Vigier et ses collaborateurs ». « Selon l’hypothèse réductionniste, le niveau le plus fondamental est censé être le plus simple. La plus grande simplification peut être recherchée en étudiant les plus petites parties constitutives de l’univers (l’histoire de la physique des particules a montré qu’en réalité ces plus petites parties constitutives n’ont rien de simple. (...) Le plus fondamental n’est pas nécessairement le plus simple. (...) L’identité d’une particule est inhérente à la manière dont elle interagit. » écrit Gilles Cohen-Tannoudji dans « La Matière-Espace-Temps »

• 4. Les particules sont-elles élémentaires ?, 19 novembre 2021, 05:34, par P.

  « Les particules ne sont pas des objets identifiables. (...) elles pourraient être considérées comme des événements de nature explosive (...) On ne peut pas arriver – ni dans le cas de la lumière ni dans celui des rayons cathodiques - à comprendre ces phénomènes au moyen du concept de corpuscule isolé, individuel doué d’une existence permanente. »

  Le physicien Erwin Schrödinger, dans « Physique quantique et représentation du monde »

• 5. Les particules sont-elles élémentaires ?, 3 décembre 2021, 08:30, par H.M.

  « Les particules, dans le sens naïf d’antan, n’existent pas. » 

  E. Schrödinger, Lettre à H. Margenau, 12 avril 1955

  « Dans les expériences sur les phénomènes atomiques, nous avons affaire à des choses et à des faits, à des phénomènes qui sont tout aussi réels que les phénomènes de la vie quotidienne. Mais les atomes ou les particules élémentaires ne sont pas aussi réels ; ils forment un monde de potentialités ou de possibilités plutôt qu’un monde de choses ou de faits. »

  W. Heisenberg, Physique et philosophie