Élémentaires mon cher Watson

Particules élémentaires ou structures primitives ?

Quelques instants après le Big Bang, la matière n'existait pas, l'Univers était opaque et constitué de rayonnements durant ses trois premières minutes que décrit Weinberg. Selon l’état actuel des connaissances, il est destiné à une contraction, le Big Crunch ou méga trou noir (Hawking), une expansion infinie ou tout simplement un éternel recommencement, une forme de vibration du néant, l’Univers d’énergie zéro tel que proposé par Prigogine.

Il est situé où? À partir de quand doit-on commencer à calculer son âge? Est-il en mouvement? La course des particules élémentaires débuta à quel endroit ? Cette course cessera-t-elle un jour? Les particules sont-elles éternelles?

Il est difficile de répondre à ces questions parce qu’on ne peut trouver de point de départ à cette course. Serait-il sans âge, situé nulle part et immobile?

Un objet ne voyage pas seul dans le vide. C’est la relativité d’Einstein, le temps, tout comme l’espace, est relatif, il n’existe pas de point de référence absolu. La matière est également distribuée pour chaque point de l'Univers, autrement dit, on est en son centre. Marcher en ligne droite en trois dimensions, c'est l'équivalent de marcher sur une sphère, en ajoutant la quatrième dimension du temps, ce qui nous ramènerait tôt ou tard à notre point d'origine, le centre de toute chose. Il n’y a rien entre deux objets sinon une subdivision infinie du vide. On mesure une distance à partir d’étalons de mesure (le mètre, les années-lumière, etc.). On bâtit ces repères en définissant des jalons de référence (par exemple, la température en degré Celsius se détermine en fonction du point de congélation et du point d'ébullition de l'eau). C’est uniquement de cette façon que l’on peut calculer des distances dans un vide qui n'est pas mesurable. C'est à partir de la vitesse de la lumière dans le vide que l'on définit le mètre étalon (la distance parcourue par la lumière en une fraction de seconde). Et cette fraction de seconde est définie en fonction d'une horloge qui indique simplement une distance entre deux positions d'aiguilles. La distance entre deux objets est plus l'algorithme d'entassement d'objets de référence entre deux objets qu'une réalité en soit. On l'utilise pour impliquer artificiellement l'observateur. Cette mesure sera toujours imprécise, car elle tente de mesurer quelque chose qui n'existe pas, le vide n'est pas mesurable. Dans le vide, il y a toujours une subdivision plus petite.

Parce que l'Univers ne possède pas de repères qui permettraient de le localiser, (et même s'il y en avait d'autres d'où l'on pouvait l'observer, la question se reposerait pour ce nouvel ensemble) constatons simplement qu'il n'y pas d'espace-temps absolu, de point de repère absolu. Après tout, selon la théorie de la relativité, l’univers n’a pas de centre. Il n'y a pas de spectacle global, absolu, il y a autant de spectacles qu'il y a de spectateurs, d'angles d'observation. L'espace-temps est plus la relation (le façonnage structurel) qui existe entre des objets réels qu'une réalité en soit (un contenant-éther). Ces relations sont indissociables des structures qu'elles composent. Ne devrions nous donc pas plutôt parler d'espaces-temps (au pluriel) ?

Au début du Big Bang, toutes les particules élémentaires étaient concentrées sur le bout d’une épingle, il n’y avait presque rien. C’est un évènement qui a eu lieu il y a quinze milliards d’années par rapport à nous (on ne peut le situer d’une manière absolue) qui vit se produire l’expansion de l’Univers comme une apparition successive de structures : d’abord du rayonnement, ensuite des particules élémentaires, puis l’apparition des premiers atomes, de la matière, des étoiles, des galaxies, etc. Le temps c'est l'évolution de la complexité. Les atomes ont déjà été les plus gros objets. On est plus constitué d'organisations que de substances, si substances il y a. Les structures existent mais l'absolu n'existe plus depuis Einstein, tout est relatif, jamais immuable.

Un mur est palpable, il existe, mais c’est simplement une organisation de briques, de même un être vivant est une organisation de cellules vivantes. Chaque nouvelle réalité est une structure. Par exemple, un tas de briques cesse d'être un mur si la pelle mécanique s'affaire à défaire son organisation. Et si les particules élémentaires n'étaient pas plutôt des structures primitives? Elles sont primitives parcequ'elles étaient là au début de notre Univers et structurelles parce qu'elles se décomposent.

Une structure est dénombrable et décomposable. Elle fait partie d’une catégorie d’objets. C'est un ensemble de composantes dont la cohésion est assurée par une force. Selon le modèle standard, on parlera de la nucléaire forte, faible et électromagnétique. Il est possible de répertorier toutes les particules élémentaires de la matière à l’intérieur de 12 catégories (fermions) en y ajoutant quatre autres pour les interactions de forces (bosons). Les particules d’une même catégorie ne sont pas toutes identiques puisqu’il faut les distinguer l’une de l’autre pour les dénombrer, les situer dans le temps et l'espace. La particule élémentaire est donc constituée de composantes identiques à certaines composantes de ses pairs et de composantes qui lui sont spécifiques. Il est alors possible, si elle est décomposable, de remettre en question son statut de constituante élémentaire de la matière.

Une structure crée un espace-temps parmi d’autres structures, c'est ce qui lui octroie sa spécificité. Pour ces dernières, elle est une portion de l’espace-temps, un point de repère pour le calcul des distances et des déplacements. Sans repères, c’est le vide absolu, il n’y a plus d’espace-temps puisqu’elle ne peut se déplacer de nulle part à nulle part, elle n'a jamais existé, car elle n'a laissé aucune trace. Sa relation avec ses pairs crée sa nature, sa couleur. Elle dépend des autres structures pour se localiser et exister.

C'est la nature discrète et non continue de la matière, donc sa nature structurelle, qui pourrait être le lien entre les théories quantique et relativiste:

• Gravitation quantique à boucles