Au delà de nos sens

Les grands concepts à redéfinir

« Il est absolument possible qu'au delà de ce que perçoivent nos sens, se cachent des mondes insoupçonnés. » Albert Einstein (1879-1955).
Derrière cette citation d'Einstein, on perçoit les grandes révolutions scientifiques à venir. De nouveaux concepts finiront par se rapprocher des faits observables puis seront remplacés par d'autres concepts. En effet les grandes révolutions scientifiques émergent lorsqu'elles vont à l'encontre de nos sens et de nos émotions, au point de nous apparaitre erronées.
Nos sens nous permettent d'approcher la réalité et de ressentir le monde qui nous entoure.
« Rien ne devient jamais réel tant qu'on ne l'a pas ressenti. » John Keats (1795-1821), poète romantique anglais.
Mais si nos sens nous montrent le contours du monde, ils nous bornent aussi la réalité, nous ne voyons que la région du nectaire, celle qui nous intéresse le plus.
Les concepts de gravité, d'espace, de temps, de vide, de masse, de vie, font partie des grands concepts qui nous paraissent encore mystérieux. Il ne serait pas étonnant qu'ils correspondent à autre chose que ce que nos sens nous disent d'eux.
Sur Terre la gravité fait tomber tous les corps à la même vitesse quelque soit leur masse, cette loi de la chute des corps va à l'encontre de ce que nos sens nous disent. La Terre n'est pas au centre de l'univers, cela va à l'encontre de ce que nos sens nous montrent.
La Terre tourne sur elle-même à 1 674 km/h tout en se déplaçant à 107 200 km/h autour du Soleil qui lui, voyage à 792 000 km/h, et pourtant nos sens ne nous disent rien sur ces mouvements (voir nota).
L'espace que nous considérons comme un vide passif, peut se courber, se tordre et onduler en présence de masses, et pire encore il peut aussi se contracter.
On pensait que le temps était absolu, puis Einstein nous a montré qu'il peut s'écouler plus lentement, tout comme l'espace peut se contracter. L'espace et le temps sont relatifs et pourtant dans notre vie quotidienne nous vivons avec l'image Newtonienne de l'espace et du temps, on ne ressent pas cette flexibilité de l'espace-temps. Mais si on voyageait à la vitesse de la lumière on verrait l'espace s'ajuster au temps, se contracter pour que la vitesse de la lumière reste constante. Cette grande idée liant l'espace et le temps par la vitesse de la lumière, est vraiment géniale car le concept va à l'encontre de ce que nous indique nos sens. On sait maintenant que le temps, c'est de l'espace et que l'espace c'est du temps. D'ailleurs en astronomie, les deux concepts sont liés, il y a longtemps qu'on décrit une distance avec du temps. Lorsqu'on dit "cette étoile est à 100 années-lumière", on pense bien à une distance, alors qu'on parle de temps et de vitesse, celle de la lumière.

Le concept de vide que nous considérons comme l'absence de matière est encore plus étonnant. Le vide n'est pas rien, au contraire d'après les physiciens il s'y passe beaucoup de choses, des particules virtuelles attendent de l'énergie pour apparaitre réellement. En mécanique quantique, l'espace vide n'est pas vraiment vide, c'est un lieu chaotique et bouillonnant. Les ondes qui traversent le vide font varier le champ électromagnétique, c'est-à-dire l'énergie, c’est pourquoi le vide n'existe pas, il y a partout un rayonnement fossile, le fond diffus cosmologique.
La masse est un autre concept tout aussi mystérieux. Des milliards de dollars ont été investis pour faire apparaitre le fameux Boson de Higgs, parmi toutes les fenêtres d'énergie possibles. Le champ de Higgs est celui qui donne la masse aux particules. Ainsi le mécanisme de Higgs remplit tout l'univers et tout l'espace, d'une mélasse, d'un champs de bosons, qui fait que la matière est matière. Plus les particules ont du mal à traverser ce champs et plus elles acquièrent de la masse. Or on conçoit mal une matière sans masse, le lien entre la masse et la matière est très fort dans nos esprits, effectivement, qu'est-ce qu'un objet sans masse ?
Et pourtant depuis 2012 (découverte du boson de Higgs), la masse n'est plus une propriété intrinsèque de la matière, c'est le résultat d'une interaction de la matière avec le vide, puisque c'est en se déplaçant que les objets acquièrent une masse.
Et que dire du concept de vie, c'est celui qui nous passionne le plus. Nos sens egocentriques nous disent que nous sommes issus d'une création miraculeuse, mais sommes-nous vraiment seuls dans l'Univers ?
Cette question trotte dans la tête de nos astronomes depuis fort longtemps et pour répondre à cette question ils ont inventé la technologie qui va nous permettre de voir d'autres planètes dans d'autres mondes.
Il n'y a plus longtemps à attendre car ces images d'exoplanètes sont promises pour les années 2020-2030. Là encore, notre vision anthropocentrique du monde risque d'être mise à mal si des biosignatures sont découvertes dans l'atmosphère d'autres planètes. C'est alors que cette belle citation d'Einstein prendra tout son sens.

N. B. : Pourquoi nous ne ressentons pas les différentes vitesses de déplacement de la Terre sur son orbite et dans l'espace ?
Les accélérations et décélérations exercées sur nous sont trop faibles par rapport à la force principale, la pesanteur, qui nous retient à la surface de la Terre. Les forces centrifuges et centripètes qui pourraient nous secouer sont beaucoup trop faibles pour être ressenties, nos sens ne nous disent rien sur les mouvements de la Terre.

Image : Il y a quelques années on n'aurait pas imaginé voir une exoplanète et aujourd'hui les scientifiques nous promettent ces images pour les années 2020.
Un transit (micro-éclipse périodique) se produit à chaque fois que la planète passe entre son étoile et l'observateur, à ce moment là, la planète occulte un peu de la lumière de l'étoile, produisant un assombrissement périodique détectable. Cette remarquable idée est utilisée pour détecter la planète et déterminer directement sa taille et son orbite. Le diamètre de Jupiter est 10 fois plus petit que celui du Soleil, Jupiter masque donc 1% de la luminosité du Soleil lorsqu'il passe devant pour un observateur lointain. La Terre elle, est 100 fois plus petite que le Soleil, elle ne masque donc que 1/10 000ème de sa luminosité soit 0.01% lorsqu'elle passe entre le Soleil et l'observateur. Mais ce que l'on voit est un signal de luminosité qui baisse et non la planète.
Avec la mission spatiale DARWIN et les deux télescopes JWST et EELT, on verra la planète où plutôt son atmosphère qui reflètera la lumière de son étoile éteinte par un coronographe interférométrique. Toute lumière qui sera parfaitement alignée avec les télescopes (celle de l'étoile) sera éteinte et ainsi la planète pourra être vue sans être éblouie par l'étoile proche.