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mercredi 18 avril 2012

Réflexions sur la lumière.



Réflexions sur la lumière. 

(en construction) 

La lueur d’une chandelle propage sa lumière sous forme de quantas. L’œil humain perçoit cette lumière en fonction de son intensité. Il y aura une distance à partir de laquelle cette lumière deviendra imperceptible. Soit par manque de sensibilité de l’appareil récepteur ou de la diminution (dispersion) de la quantité de photons par surface donnée, cette surface s’agrandissant en fonction de leur distance parcourue jusqu’à nous, ou par manque d’énergie dégagée par la source lumineuse émettrice, ou encore par blocage par un écran opaque (dépendamment de la distance et de la masse de l’écran par rapport à la source, la théorie de la relativité générale élaborée par Albert Einstein prédit que la source de lumière pourra être détournée par la masse-écran en la contournant dans son espace spatio-temporel).

Par contre, si nous utilisons une lunette d’approche, cette lueur deviendra à nouveau perceptible pour notre œil à l’exception de l’hypothèse de la cache-écran de masse trop faible rendant inopérante la déviation de l’image dans le cadre de la théorie de la relativité générale. Il en sera de même si nous utilisons une source différente de lumière. Que ce soit une ampoule électrique, un phare de bateau, une étoile ou une galaxie.

Cette lumière se propageant sous forme de photons (quantas), est-il raisonnable de penser que celle dégagée par une chandelle pourrait être perçue d’une distance infinie, pourvu que l’instrument utilisé pour capter sa lumière soit d’une puissance de résolution adéquate et que le milieu d’où provient cette lumière soit propice à son observation. En effet, une telle lumière localisée dans la partie sombre de la lune serait un milieu plus propice pour sa perception que si elle se trouvait sur sa face éclairée ou encore si elle se noyait dans la lumière aveuglante du Soleil.

Le monde physique dans lequel nous vivons est bien fait. La sensibilité de notre œil est telle qu’elle nous permet d’évoluer dans un monde quadridimensionnel nous permettant de jouir de sa perspective dans le temps présent. Et nous limite à une vision «naturelle» concentrée dans la plage des longueurs d’onde «visibles» du spectre électromagnétique. S’il en était autrement, nous gagnerions en efficacité sur la perception de notre univers à l’échelle des longueurs d’onde du spectre électromagnétique, mais nous y perdrions au change en ce qui a trait à sa beauté artistique «figurative réelle», étant continuellement en proie à des visions hallucinatoires de type virtuel dans un monde réel. De plus, si notre organe visuel pouvait évoluer de telle manière qu’il parvienne à égaler la puissance de rapprochement du «Giant Magellan Télescope» ou de ses successeurs, ceci aurait comme résultat que nous pourrions à la limite vivre dans un monde alternativement  (simultanément) présent et passé à la fois. Avec les avantages et les inconvénients qui en découleraient. Ainsi notre conscience de l’univers s’en trouverait décuplée et notre vision (perception) du monde d’autant changée. Par ailleurs, pouvons-nous imaginer un seul instant ce qu’il en résulterait de notre perception sur la quantité phénoménale de lumière de notre univers. La perception de ces photons qui nous parviennent du passé, après un voyage de 13,73 G d’a.l, comment doit-elle être comprise? Les photons ou quantas sont-ils résultants, créés par la lumière? Ou sont-ils eux-mêmes lumière? Qu’elle est cette énergie qui les anime, qui fasse en sorte que leur voyage à travers l’espace puisse parvenir jusqu’à nous sans perte de vitesse et de puissance? Leur déplacement se fait-il assurément sans support? Est-il possible que leur déplacement dans le vide quantique, lequel est interprété plus comme un état minimal d’énergie que par une absence de matière, se fasse à l’aide d’un «support» en lien avec l’espace-temps? Ce support aurait-il un lien avec cet état minimal d’énergie du vide quantique?

Pourquoi l’interaction électromagnétique, source de photons, n’utiliserait-elle pas le même «support» que l’interaction gravitationnelle, soit les courbures spatio-temporelles créées par les masses qui incurvent l’espace-temps? Ce «support» ne serait-il pas en lien avec l’énergie sombre ou la matière noire? Ou peut-on parler de «supports» parallèles superposés (ou juxtaposés)?

«Si on part du principe que d’après la théorie de la relativité et les nombreuses expériences qui la corroborent, le temps et l’espace sont inextricablement entremêlés : l’espace ne peut être courbé sans que le temps le soit.»

Aussi insignifiant qu’il apparaisse, cette mesure de la courbure du temps a déjà été expérimentalement démontrée au niveau du système solaire. Ainsi la courbure de l’espace créée par la masse de la Terre a eu comme résultante par le passé que la Lune s’est satellisée autour de notre planète. Également, en 1971, des expériences ont déjà démontré cette courbure du temps sous forme de calculs établis par des horloges atomiques de grandes précisions évoluant sur terre et celles montées à bord d’avions de lignes commerciales faisant le tour du monde.  La comparaison entre ces horloges atomiques et les horloges identiques restées au sol révéla exactement le décalage prédit par la relativité restreinte (ou générale).

«Un télescope ordinaire fait office de machine à remonter le temps en raison même du temps que met la lumière des objets éloignés à nous atteindre. Quand nous regardons le Soleil par exemple, nous le voyons tel qu’il était il y a 8 minutes. Quand nous regardons la galaxie d’Andromède, nous remontons à 2,7 millions d’années, et ainsi de suite.»

Comment doit-on interpréter le temps que met la lumière des objets éloignés à nous atteindre? Si nous partons du principe que cette même lumière voyage jusqu’à nous à l’aide de photons, et que c’est cette même lumière qui vient imprégner la rétine de notre œil, c’est donc dire que peu importe si je regarde la galaxie d’Andromède ou la Lune à l’œil nu, ou à l’aide de jumelle 10X50, ou encore à l’aide d’un télescope Newton de 150mm ou tout autre télescope plus puissant, ceux-ci me permettent ainsi d’obtenir seulement une résolution plus nette de l’objet observé. C’est par contre la même lumière qui est en contact avec la rétine de mon œil, laquelle est parvenue jusqu’à nous à la vitesse d’un peu moins de 300 000 km/s sur une distance de 2,7 millions d’al pour la galaxie d’Andromède, et plus d’une seconde pour la Lune. Si nous faisons le parallèle avec la galaxie d’Andromède, c’est donc dire que les photons qui s’impriment sur notre rétine sont ceux qui ont quitté la consœur de notre Voie lactée, et nous montrent cette galaxie telle qu’elle existait lorsque nos ancêtres Homo habilis arpentaient la savane africaine.

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L'année-lumière est la distance parcourue par la lumière en une année. La vitesse de la lumière (ou célérité) est c = 299 792 458 m.s-1 (ou 299 792,458 km.s-1).

Les techniques de mesure se raffinèrent grâce à l'avènement de l'électronique et, plus tard, du laser. Il s'agissait alors de produire des ondes électromagnétiques et d'en mesurer avec précision à la fois la fréquence d'oscillation (ν) et la longueur d'onde (λ) puisque c = λν. Ainsi, en 1946, Louis Essen et Albert Gordon-Smith utilisèrent une cavité résonante micro-ondes pour obtenir une valeur de 299 792 km/s (± 3 km/s). En 1958, Keith Davy Froome utilisa un interféromètre radio pour obtenir une valeur de 299 792,5 km/s (± 0,1 km/s). Enfin, en 1973, Kenneth M. Evenson et son équipe obtinrent une valeur de 299 792,4587 km/s (± 0,0011 km/s ou  ± 1,1 m/s) en mesurant avec une très grande précision la fréquence et la longueur d'onde d'émission d'un laser hélium néon. La précision sur cette mesure n'était plus limitée par l'instrumentation ou les méthodes utilisées, mais bien par la précision sur la définition même du mètre.

Il devenait alors difficile d'améliorer la précision sur la vitesse de la lumière puisqu'elle dépassait désormais la précision sur la longueur du mètre étalon. Il fut donc décidé lors de la 17e Conférence générale des poids et mesures, en 1983, que la valeur de la vitesse de la lumière était d'exactement 299 792,458 km/s et que le mètre serait « la longueur de la trajectoire parcourue par la lumière dans le vide durant un intervalle de temps de 1/299 792 458 seconde ». Par conséquent, la vitesse de la lumière devenait une constante connue avec précision et qui n'avait plus à être mesurée.

La détermination de plus en plus précise de la vitesse de la lumière a posé un problème aux physiciens : il fallait sans cesse modifier les calculs de distance au fur et à mesure que cette valeur s’affinait. C’est pourquoi en octobre 1983, la conférence des poids et mesures fixait définitivement la valeur de c à 297 792 458 m.s-1 et définissait le mètre comme suit : " Le mètre est la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière en 1/299 792 458 s ". Les méthodes de mesure de c sont devenues des méthodes de mesure de longueur.

Pour pouvoir connaître la distance en kilomètre à laquelle correspond l'année-lumière, il nous faut transformer une année en secondes, unité du système international pour le temps. Une année, c'est 365.24 jours de 24 heures de 60 minutes de 60 secondes c'est-à-dire 31 556 736 secondes. Une année-lumière (al), c'est donc 299 792,458 x 31 556 736 = 9,460471452.1012, soit 9 460 milliards de kilomètres.

L'étoile la plus proche de notre système solaire, Proxima dans la constellation du Centaure, est à 4,24 années-lumière, soit environ 40 112.4 milliards de km, l’équivalent d’un milliard de circonférences terrestres.

Les objets connus les plus lointains sont à 13.73 milliards d’années-lumière, soit 129 893 milliards de milliards de kilomètres.

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Sur le parcours de 730 km qui sépare les deux sites helvético-italien, une distance que la lumière parcourt en 2,4 millisecondes dans le vide, Dario Auterio et ses collègues ont mesuré une avance des neutrinos de 60 nanosecondes (0.0000000060 ou 60 milliardièmes de seconde). Considérant ces données posées en hypothèse, la vitesse de la lumière étant de 299 792 458.7 m/s, la lumière parcourt donc 719 501.901 m (719.501901 km) durant 0.00254 seconde (2.4 millisecondes) au lieu de 730 km. Il y a donc ici ambiguïté en ce qui à trait à cette donnée fournie par la Presse écrite scientifique.

Cela nous permet de calculer que les neutrinos auraient parcouru la distance de 730 km en 0.002435018 seconde (730 000 / 299 792 458.7*1sec) -0.0000000060 (60nanoseconde), soit 0.002429018 seconde. Les neutrinos auraient donc parcouru la distance de 730 km à la vitesse de 300 532 972.58398 m/s, soit 740 513.88398 m/s (300 532 972.58398 – 299 792 458.7) plus rapidement que la vitesse de la lumière, soit l’équivalent d’une augmentation de 740 513.88398 / 299 792 458.7 = 0.0024700884.

Les neutrinos de l’expérience Opéra sont produits dans un accélérateur du CERN à Genève. Ils atteignent un détecteur installé 730 km plus loin, dans le massif du Gran Sasso en Italie, 2.4 millisecondes plus tard en voyageant dans la croûte terrestre, totalement transparente pour eux (Ciel & espace novembre 2012, no 498). Ils parcourent donc cette distance à la vitesse de 304 166 666.667 m/s (730 000/0.0024 millisecondes), soient 1.459% plus rapides (304 166 666.667 – 299 792 458.7 = 4 374 207.967 m ou 4 374.207 km/s plus rapide). Par contre, comme l’indiquent le texte et le croquis, le parcours du faisceau de neutrinos se localise à une profondeur de 11.4 km sous terre. Comment est calculée la distance exacte entre l’émetteur et le récepteur? Comment est calculée la profondeur de 11.4 km? Par GPS, trigonométrie, laser? Ces distances sont-elles calculées par photons? Quelles ondes sont en jeu? Si le délai entre l’émetteur et le récepteur est de 0.0024 milliseconde et que la vitesse de la lumière était tenue en compte dans le calcul de la distance souterraine, nous aurions une distance de (299 792 458.7*0.0024 = 719 501.901 m, soit une différence de 10 498.099 m ou 1.438%.

Aussi, lorsque je lis que la distance parcourue additionnelle dans l’expérience équivaut à 20 m. par rapport à la distance qui devait être parcourue à la vitesse de la lumière (selon l'article sur une distance de 730 km), soit 20 / 730 000 = 0.00002739726 risque d'erreur. Par comparaison, comme lu ci-haut, en 1973, Kenneth M. Evenson et son équipe obtinrent une valeur de 299 792,4587 km/s (± 0,0011 km/s ou  ± 1,1 m/s) en mesurant avec une très grande précision la fréquence et la longueur d'onde d'émission d'un laser hélium néon, soit 1.1 / 299 792 458.7 = 0,0000000036692 (3.6692 milliardième) risque d’erreur. La précision sur cette mesure n'étant plus limitée par l'instrumentation ou les méthodes utilisées, mais bien par la précision sur la définition même du mètre.


Le 22 septembre, l'équipe Opéra avait annoncé que des neutrinos avaient parcouru les 730 km en dépassant légèrement (de 6 km/s), la vitesse de la lumière dans le vide (près de 300 000 km/s), jusqu'alors considérée comme une «limite infranchissable».

Les résultats publiés l'an dernier par Opera étaient pourtant le fruit de trois ans de données et de l'observation de plus de 15 000 neutrinos, avec une marge d'erreur record de seulement 10 milliardièmes de seconde.

Sur une «course de fond» de 730 km, les neutrinos franchissaient la ligne d'arrivée avec près de 20 mètres (ou 60 nanosecondes) d'avance sur la lumière, selon les mesures effectuées.
Depuis lors, il fut établi que le physicien italien, coordinateur de l'expérience Opera qui avait annoncé fin septembre 2011 que les neutrinos étaient plus rapides que la lumière, mesure infirmée depuis par une autre expérience, a démissionné, a annoncé vendredi l'Institut italien de physique nucléaire, INFN.
Fin février 2012, des physiciens qui ont étudié le fonctionnement d'Opera ont émis l'hypothèse que ses résultats aient été faussés par une mauvaise connexion entre un GPS et un ordinateur servant à la mesure, entraînant un léger décalage.

 



Nous pouvons voir les étoiles, car celles-ci émettent de la lumière. La lumière est visible par les photons voyageant à 299 792 458 m/s. Ce qui nous permet de voir les étoiles telles qu’elles étaient au moment de leurs émissions (photons). Nous pouvons donc faire ainsi un voyage dans le temps. Les planètes de notre système solaire n’émettant pas de lumière par elles-mêmes, elles ne sont visibles que par la réflexion de la lumière par notre étoile, le Soleil, sur leur surface. Ainsi, nous pouvons en conclure que leur apparence est celle correspondant dans le passé équivalent au moment (à l’époque) où les photons ont réfléchi leurs masses. Obtenant une image de celles-ci à ce même moment. Aussi, lorsque nous avons vu la comète Shumaker-Lévy percuter la planète Jupiter en juin 1994, cela faisait environ 45 minutes que l’évènement s’était produit. Il en est de même en ce qui a trait à la spectrométrie. L’analyse du spectre de la lumière provenant de chaque étoile nous permet de connaître la composition chimique des gaz formant les étoiles à l’instant où les photons quittent chacune d’elles pour leur voyage interstellaire.

Lorsque la spectrométrie des gaz de l’atmosphère planétaire se fera lors de leur transit autour de leur étoile respective, peut-on de la même manière en déduire que l’analyse spectrométrique de l’atmosphère exoplanétaire analysée coïncidera avec sa composition chimique au moment où les photons qui nous parviennent auront traversé leur atmosphère? Ayant ainsi pour les exoplanètes le résultat d’une analyse atmosphérique planétaire d’une époque reculée en fonction de son éloignement par rapport à nous, soient des dizaines, des centaines et même de milliers d’a.l. dans le passé, dépendamment de l’objet exoplanétaire visé.

Comme il est établi que l’atmosphère de la terre a changé à travers les âges, nous pouvons en penser de même pour les exoplanètes. «Ainsi les études récentes laissent à penser que l’atmosphère originelle de la Terre était composée d’hydrogène,  d’hélium,  de méthane et d’ammoniac. Ces composants furent rapidement expulsés par le vent solaire et remplacés par des gaz remontés du centre de la Terre , formant ainsi une nouvelle enveloppe de dioxyde de carbone (CO2), d’oxyde d’azote (NO), d’hydrogène (H), de dioxyde de souffre (SO2), et de vapeur d’eau (H2O). De l’oxygène s’est libéré par photosynthèse il y a environ deux milliards d’années. Il fallut 1.5 milliard d’années supplémentaires pour que des êtres vivants puissent respirer dans notre atmosphère (Astronomie, initiation à l’Univers des étoiles).» On suppose qu’il puisse en être de même pour toute éventuelle nouvelle planète Terre (exoterre) ou autres types d’exoplanètes telluriques.

Comme la Terre est éloignée de 1 u.a. soit la distance moyenne approximative de 150 M de kilomètres du Soleil et que la lumière du Soleil voyage  à près de 300 000 km/s, nous percevons le Soleil tel qu’il était il y a environ 8 minutes dans le passé (plus exactement 500 secondes ou 8.3 minutes). La Lune n’émet pas de lumière. Nous la voyons dans le spectre visible à cause des reflets de la lumière de notre étoile sur sa surface. Comme la Lune est à une distance d’environ 350 000 à 405 000 kilomètres de la Terre, nous considérons que nous la voyons telle qu’elle était dans la seconde passée (+ ou – 1 seconde : 1,17 à 1,35 seconde, selon la distance de son périgée et de son apogée). Il en est de même des autres corps célestes comme les autres planètes du système solaire. Ainsi, il fut démontré en XXXX que la planète Jupiter était à une distance de XXXXXXXX de kilomètres de la Terre en étudiant la rotation de ses satellites sur son orbite. Il est donc établi que la distance de Jupiter est telle que la réflexion des photons solaires sur sa couche atmosphérique nous la décrit tel qu’elle était XXX minutes dans le passé. Par contre, ces mêmes photons sont ceux qui proviennent du Soleil. Ces photons ont donc parcouru la distance Soleil-Jupiter-Terre avant qu’ils n’atteignent notre rétine par contact visuel direct ou à l’aide de télescope. Qu’auraient donc de particulier les photons pour que leur analyse nous permette de constater des données différentes lorsqu’ils sont en émission ou en réflexion?

Comme il est établi que l’atmosphère de la terre a changé à travers les âges, nous pouvons en penser de même pour les exoplanètes.

Au stade où en sont les recherches, il est reconnu que les photons sont un des vecteurs de force qui servent d’intermédiaire à une des 4 interactions principales de la physique actuelle. Ces forces (interactions) interagissent donc par l'intermédiaire d'un vecteur de force, qui est pour la force électromagnétique le photon bien connu, le graviton pour la gravitation, le gluon pour l’interaction forte et les bosons w+ - et Z0 pour l’interaction faible. Si nous faisions le parallèle avec le système biologique, pourraient-ils être assimilés à l’ARN dans le corps humain. Ainsi le photon serait un messager. Son rôle en étant un de transmetteur d’information. À partir du Big Bang, lors de la singularité primordiale, il était présent au côté de particules élémentaires, telles que les neutrinos et autres particules exotiques. La formation des étoiles était essentiel et à la base de tout ce que compose l’Univers. Ces étoiles ont servi à la création des éléments du tableau périodique connus jusqu’ici. En effet, nous sommes en mesure de constater selon les connaissances que nous avons de l’univers que les organismes vivants sur Terre sont composés d’un assemblage d’atomes. Ces mêmes atomes ont été fabriqués en majeure partie par nucléosynthèse stellaire au cœur des étoiles de la séquence principale du diagramme Hertzsprung-Russell et par nucléosynthèse explosive dans les supernovas. Et ce, nonobstant une proportion d’éléments primordiaux, tels l’hydrogène, le deutérium, l’hélium, le béryllium, le lithium et le bore, à peu de chose près, lesquels ont été créés dans les premières minutes suivant le Big-bang, soit lors de la nucléosynthèse primordiale.
 
Les atomes nécessaires à la vie se résument en majeure partie à l’hydrogène, l’oxygène, le carbone, l’azote, le phosphore, le soufre et le calcium. Ainsi, avant que ne puissent être créés les organismes vivants, de la bactérie aux mammifères, en passant par les algues bleues, il aura fallu que les atomes des éléments qui composent ces organismes puissent être créés. Nous le savons maintenant, créés dans le creuset des étoiles (de première ou deuxième génération), après une centaine de millions d’années, dont celles de type super géantes, destinées en fin de vie à se transformer en supernova. Les résidus qui ont suivi l’explosion de ces étoiles, fournissant la matière première des composants des hypothétiques, mais probables organismes vivants, à l’intérieur des innombrables nébuleuses protostellaires. Lesquelles nébuleuses, d’ailleurs, ont fourni les matériaux de base à la source de notre système solaire dans La Voie lactée, il y a de cela près de 8 milliards d’années.

Aussi, il est important de connaître le temps nécessaire requis avant que n’explosent les premières supernovas susceptibles de fournir l’ensemble des éléments naturels composant le tableau périodique des éléments. Il semble que le type d’étoile de masse plus grande que 20 masses solaires, pouvant engendrer une supernova, ait une période de vie plutôt restreinte, soit plus ou moins une centaine de millions d’années, par rapport à une étoile dite moyenne comme notre Soleil, lequel peut dégager une énergie selon toute vraisemblance durant approximativement de 10 à 12 G d’années. On peut donc penser, suite à la formation de la première génération d’étoiles, il y a de cela plus de 13.5 G d’années, que l’ensemble des atomes des éléments existe dans l’univers depuis environ 12.5 à 13 G d’années. (Par contre, cela n’explique pas le temps requis pour créer les premiers éléments du tableau périodique, soient les éléments du Bore jusqu’aux éléments incluant ceux du Fer, lesquels auraient été créés et semés dans les nuages stellaires à la suite des fusions nucléaires successives à l’intérieur des étoiles de la catégorie de masse solaire. Laquelle catégorie de type naine jaune, représente à elle seule, près de 9% du parc d’étoiles de classe G. La balance des éléments naturels apparaissant au Tableau périodique ayant été créée, quant à eux, dans les supernovas de classe A, laquelle représente à peine 1% de l’inventaire stellaire.) Donnant ainsi, bien sûr, tout le temps nécessaire à la vie pour s’organiser et se complexifier sur Terre. Et, il faut bien le dire, à tous autres endroits susceptibles de remplir les conditions primordiales nécessaires à la création de la vie dans l’univers, telle que nous la connaissons sur la base du carbone. À ce propos, il fut démontré que la couche externe composée de 4 électrons de l’atome neutre du carbone est capable de combinaison avec des atomes électropositifs aussi bien qu’électronégatifs. Ce qui en résulte une capacité particulière de se lier à d’autres atomes, pouvant former ainsi des chaînes d’une grande complexité. C’est pourquoi je précise sur la base du carbone, car ne l’oublions pas, l’univers étant isotrope et universel, il n’y a aucune raison pour que la vie se fixe de quelle qu’autre manière, étant donné que le pourcentage des éléments connus est le même globalement dans l’ensemble des structures de l’univers. L’analyse des études spectroscopiques (spectrométriques) du parc stellaire cosmologique pointé dans différentes directions de l’univers, ayant pu le confirmer entre autres choses.

Bien plus que la composition atomique, c’est l’arrangement des atomes en molécules qui s’avère être spécifique à la vie. Celle-ci se fonde sur les composés du carbone qui représente 90% d’un être vivant, si on ne tient pas compte de l’eau. Par contraste, l’environnement « solide » du monde vivant est basé sur la silice et les silicates, qui constituent à eux seuls 94% de la matière des roches qui forment la surface de la Terre. Et, contrairement à la structure moléculaire des substances inertes qui est le plus souvent de type répétitif et monotone, le vivant présente une organisation moléculaire extraordinairement diversifiée(1). C’est la raison pour laquelle, je crois que la vie dans l’univers est relativement similaire dans son origine et sa composition. Cela explique également pourquoi je demeure persuadé que les organismes vivant potentiellement dans l’Univers, qu’ils soient unis ou pluricellulaires, complexifiés ou non, ont à peu de chose près le même aspect que nous retrouvons sur Terre. Ils sont fabriqués avec le même type de cellules, découlant des mêmes atomes constituant l’ensemble complet des éléments composant le même tableau de Mendeleïev, sans un de plus à l’état naturel, sans un de moins (ce tableau périodique des 92 éléments de base naturels).

 Ainsi, dans le premier milliard d’années de la création de la planète Terre, les conditions étaient hostiles à l’apparition de la vie. Comme je le mentionnais, la température étant trop élevée à ce moment, et les conditions d’incubation trop chaotiques et trop extrêmes. Un regard sur notre passé originel nous indique que la vie a fait son apparition aux alentours de 3.5 milliards d’années sur Terre sous forme de bactéries (certains avancent 3.8 milliards d’années, en faisant référence aux stromatolites d'Acasta, dans le Nord-Ouest du Canada), ainsi que d’algues bleues (les fameuses cyanobactéries qui infestent certains plans d'eau au Québec depuis quelques années), puis des eucaryotes (cellules à noyaux), suivis des êtres pluricellulaires et des vers dans l’ère précambrienne, soit jusqu’à environ 575 millions d’années (BP), avant l’ère présente (540 millions d’années selon Larousse).

Nos recherches archéologiques nous démontrent donc, que les premiers 4 milliards d’années d’existence de la Terre ont été le témoin de la création d’une forme de vie, on ne peut plus basique qui se retrouvait dans nos océans primitifs. Il faut attendre l’ère cambrienne pour constater l’apparition de la plupart des groupes d'invertébrés. Suivra par la suite, vers 245 millions d’années, le développement des faunes marines (ammonites) et des faunes continentales (reptiles notamment). Ce délai depuis le début de la création de la vie étant entrecoupé de 6 périodes d’extinctions importantes d’espèces. Dont celle correspondant à l’ère cénozoïque, laquelle verra le développement des mammifères, il y a de cela 66 millions d’années (plus ou mois 20 000 ans selon les dernières études). L’ère quaternaire ou le pléistocène qui date environ de 2 millions d’années est défini, quant à lui, de façon très anthropologique par rapport à l'apparition de l'homme moderne. On peut constater à travers les âges, de la diversité et de la complexité de la vie qui n’ont été qu’en s’accroissant. Claude-Louis Gallien, dans « L’énigme des origines, l’univers, la vie et l’homme », donne une définition à la vie, la décrivant comme un ensemble équilibré et organisé de structures moléculaires de haute complexité, distinct de son environnement et qui fonctionne de façon intégrée suivant un programme défini. Les systèmes vivants sont capables de se reproduire, d’évoluer et de se diversifier. Ils partagent un héritage génétique commun et sont interdépendants.

Nous soupçonnons qu’un cataclysme majeur a eu comme conséquence la disparition des dinosaures au début de l’ère tertiaire (cénozoïque). Ce qui aurait permis, sans que nous ne comprenions pas trop pourquoi d’ailleurs, le développement irréversible de la classe des mammifères sur Terre. En conséquence de quoi l’émergence de notre espèce sapiens, de sous-classe placentaire, exerça sa suprématie sur l’ensemble de la planète. Tout cela ne signifiant pas pour autant que les mêmes conditions puissent être rencontrées sur une quelconque exoplanète. Laquelle planète d’ailleurs reste à découvrir, s’il en est. En effet, au mieux, tenant compte que les mêmes éléments (H, He, Li, Be…) sont présents dans l’ensemble de notre univers, l’évolution de la vie se ferait avec la même relative lenteur, ailleurs. Par contre, dans des conditions initiales moins propices, elle aurait peu de chance d’atteindre l’efficacité optimale dans la complexité de son évolution, telle que nous l’avons connu sur Terre. Car jusqu’à preuve du contraire, Homo sapiens demeure l’espèce ayant atteint ce sommet de perfection dans l’évolution de la vie. Peut-être l’évolution se limiterait-elle alors, ailleurs, à seulement quelques organismes pluricellulaires ne dépassant pas le stade des organismes qui habitaient nos océans à l’ère primaire.

«Mais pour atteindre ce niveau de complexité, il s’est avéré indispensable que les 4 forces en interaction participent à l’ajustement extraordinaire des constantes de la physique. Nous appelons ainsi les constantes qui interviennent dans les interactions fondamentales de la physique et qui sont déterminées par l’expérience, comme la constante de la gravitation, ainsi que d’autres quantités fondamentales, dont la valeur est mesurée par exemple la masse de l’électron. À priori, dans le cadre actuel de la physique, nous ne savons pas d’ou viennent les valeurs de ces constantes, ni si ces valeurs, extrêmement différentes les unes des autres, ont entre elles un lien quelconque.

Ce que nous savons, en revanche, c’est que si ces constantes avaient des valeurs très légèrement différentes de celles que nous leur connaissons, nous n’aurions jamais pu exister. Il suffit, pour s’en convaincre, de se rappeler que nos fonctions biologiques reposent sur la chimie du carbone. Sans carbone, pas de vie. Le carbone ne suffit d’ailleurs pas à notre existence, nous le savons il nous faut aussi toutes les sortes d’éléments chimiques, y compris le calcium, le fer, etc. Il est donc nécessaire que l’Univers ait eu le temps de fabriquer ces éléments, avant qu’ils puissent s’assembler d’une manière complexe sur notre planète. Nous savons que ces éléments ont été formés dans des étoiles, avant même que le Soleil et son cortège de planètes ne se condensent. Il a donc fallu suffisamment de temps pour qu’au moins une première génération d’étoiles se forme, effectue leur travail de transformation des éléments par réactions nucléaires, puis disparaisse en éjectant une grande partie de leur matière dans le gaz galactique. Cette première étape était absolument nécessaire dans l’évolution de l’Univers pour qu’ensuite le Soleil et la Terre (ainsi d’ailleurs que d’autres étoiles et planètes!) contiennent les éléments nécessaires à la vie.

Ensuite, il a fallu le temps que cette vie puisse apparaître sur Terre. Nous ne savons pas précisément, malgré plusieurs théories proposées, comment cette transformation s’est produite, mais nous savons qu’il a fallu beaucoup de temps, et que l’existence de l’homme se situe finalement à une époque correspondant à la moitié du temps de vie du Soleil.

Pour que tout cela ait pu se produire, il fallait d’une part que les étoiles puissent se condenser dans l’Univers, d’une manière relativement rapide, d’autre part que l’Univers leur laisse le temps d’évoluer pendant au moins plusieurs milliards d’années. C’est ainsi que nous pouvons revenir à cette constatation étonnante : si les constantes de la physique, à première vue indépendantes les unes des autres, avaient eu des valeurs très légèrement différentes, l’évolution de la complexité qui a donné naissance à la vie n’aurait jamais pu avoir lieu. Si, par exemple, la constante de la gravitation avait été un peu plus faible, les étoiles n’auraient pas pu se condenser. Si elle avait été un peu plus élevée, l’Univers se serait effondré sur lui-même trop vite pour laisser le temps aux étoiles de fabriquer les éléments de la vie.»

La vie. Tel que mentionné ci-haut, nous avons vu qu’il était essentiel que les éléments constitutifs des molécules et des cellules soient créés dans un premier temps afin de permettre la mise en place des scénarios indispensable à l’éclosion de la vie. Un de ces scénarios est la nécessité de la lumière dans tout le processus. Cette lumière indispensable à la photosynthèse permettant ainsi un équilibre dans la transformation des gaz carboniques en oxygène favorisant un milieu de vie optimal pour la flore et la faune terrestre. Cette lumière qui nous permet de percevoir le monde physique dans lequel on évolue.

De quelle façon la lumière peut-elle être perçue? Les étoiles de la première génération, nées des nuages d’hydrogène qui composaient 73% de la matière cosmique à ses tous débuts. Puis l’agglomération par gravité et la concentration sphérique des gaz provoquant la pression minimale requise pour mettre en marche son moteur nucléaire en leur noyau. Ayant comme résultat un dégagement de chaleur et de lumière essentiel au développement d’un univers anthropique ou non. Puis vinrent les étoiles de deuxième génération et leur cortège de planètes qui ont pu être créées à l’intérieur d’un nouveau nuage stellaire explosé.

Ces planètes qui prirent forme à l’intérieur du disque extérieur de nuages stellaires essaimés des éléments composant le tableau périodique de Mendeleïev. L’étoile de ces planètes leur fournissant chaleur et lumière. Lorsque nous percevons cette lumière stellaire provenant directement du Soleil, nous recevons une information déjà âgée de 8 minutes. Le photon en émission qui voyage de notre étoile jusqu’à nous sous forme de quantas (paquets) nous fournit les données provenant de l’atmosphère solaire. De même, si nous étions en exploration sur la planète Mars et que nous analysions l’information fournie par les photons en provenance directe du Soleil, nous obtiendrions les mêmes résultats d’analyse. Par contre, ces photons en réflexion sur la planète Vénus et qui nous permettent de contempler son croissant transportent les informations visuelles de la planète à compter du moment où les photons frappent sa surface. Il en serait de même si nous étions en exploration sur Mars et que nous observions la Terre ou Vénus ou tous autres objets interplanétaires. Les photons en provenance des objets cosmiques avoisinants fourniraient l’information de la surface où la lumière est en réflexion. Pourtant, ces photons proviennent nécessairement de la source solaire. (C’est donc dire que le photon en réflexion qui nous permet de voir le monde hadronique autour de nous est formaté au contact des objets réfléchis ?)          
 

François Langlois
 

Y a-t-il un lien entre la vitesse du photon ondulatoire et celle du photon particule? Le photon se déplace à la vitesse de la lumière (299 792,46 km/s) dans le vide. Sa vitesse diminue à environ 220 000 km/s dans un milieu aquatique. Est-ce qu’il est onde seulement lorsqu’il se déplace à la vitesse de la lumière? Est-ce le fait qu’il soit particule que sa vitesse soit diminuée sous la vélocité de 299 792,46 km/s, ou plutôt est-ce parce que sa vitesse est moindre que le photon est particule?

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