- Physique de l'invincibilité

Conférence du professeur Lawrence Domash, docteur en physique et chancelier 
de l'Université Européenne de Recherche Maharishi (MERU) en 1977.


Qu'est-ce-que l'invincibilité en physique ?

En physique, l'invincibilité peut être définie par différentes propriétés de force, de stabilité, d'impénétrabilité ou de résis­tance à la perte d'intégrité structurelle. En parcourant les différents domaines de la physique, des domaines les plus familiers bien connus, aux plus profonds moins connus, nous pourrons relever différents principes que nous pourrions appeler prin­cipes de l'invincibilité en physique.

Nous allons examiner une série d'exemples et établir une liste des principes qui en résul­tent. Nous verrons alors aisément que ces principes de l'invincibilité en physique sont tout à fait identiques aux principes que Maharishi Mahesh Yogi a indiqué comme principes de l'invincibilité qui se développent dans la conscience indivi­duelle et collective avec le programme de Méditation Transcendantale et de MT-­Sidhi.

 

Nous voulons montrer d'une part que ces principes sont en eux-mêmes des vérités universelles abstraites caractéris­tiques du niveau le plus profond de l'intel­ligence qui gouverne la nature, et d'autre part que leur manifestation en physique ou dans la science de la conscience n'est rien d'autre que le reflet ou l'application de ces mêmes lois générales.

 

 

Les matériaux : la force et la forme

Le premier domaine que nous allons examiner est la physique de la résistance des matériaux sur la base de l'expérience quotidienne ordinaire. L'invincibilité pour un matériau comme une barre de fer signi­fie soit sa dureté, soit sa résistance : sa capacité de résister à une déformation sans casser. En termes techniques, on parle du tenseur des contraintes et du tenseur des déformations et de la relation entre les deux appelée tenseur d'élasticité. Les contraintes mesurent la force appliquée au matériau et la déformation, la réponse ou la torsion provoquée.

Un matériau est dit résistant quand il n'accuse qu'une petite déformation pour une contrainte donnée. Lorsque les con­traintes dépassent un certain seuil critique, le matériau casse brutalement. Le point de rupture est déterminé par deux facteurs : la nature du matériau lui-même et la forme physique de l'objet. L'important est qu'il ait une forme qui soit exempte d'imperfec­tions telles que des fissures, des trous ou des segments légèrement courbés, qui peuvent servir de point de concentration des contraintes. Pour qu'il soit résistant, un objet doit avoir une surface lisse et des bords légèrement arrondis. Par exemple, une tige de verre est difficile à casser sauf si on la raye un peu, auquel cas elle casse facilement à l'endroit de la rayure. L'en­taille est un point où les contraintes peu­vent se concentrer et détermine ainsi le point où le matériau casse.




2ème exemple : des marins à bord d'un bateau peuvent empêcher une fissure de s'étendre dans la coque en acier en perçant des trous d'un grand diamètre à chaque extrémité de la fissure. Ils éliminent ainsi l'acuité des limites et par là même l'effet de levier provoqué par le coin pointu qui amplifiait les contraintes et constituait donc un point faible où le matériau pouvait craquer. Les marins littéralement « élargissent les limites » en ce sens qu'ils atténuent l'acuité de la fissure et renforcent ainsi la coque du bateau.




Nous pouvons donner un troisième exemple. On polit souvent soigneusement la surface de certaines pièces de moteur de voiture qui sont soumises à de grandes contraintes. A première vue, il ne semble pas y avoir beaucoup de rapport entre une surface brillante et la résistance de la partie qui casserait sous l'effet de contraintes. Cependant le principe est le même que dans les exemples précédents : le fait de polir la surface élimine les points qui, sous formes de petites rayures, d'entailles ou de trous, pourraient être la cause originelle d'une cassure. S'il n'existe aucune faille pouvant laisser naître une cassure, aucune rupture ne peut se produire.

Nous voyons que les ingénieurs connaissent les principes de l'invincibilité en rapport avec la forme et la structure ; ils essayent d'obtenir le meilleur poli et un élargissement des limites maximum. Ils évitent ainsi les imperfections qui pourraient servir de point de concentration aux contraintes et conduire à une rupture localisée du matériau et à une rupture générale de la pièce.


Invincibilité et symétrie maximum

Cette remarque nous amène à considérer plus généralement la rupture des matériaux et conduit à un grand principe très courant en physique : la notion de symétrie et de rupture de symétrie. Imaginons par exemple une colonne verticale supportant une charge à son sommet. A partir d'un certain poids, la colonne va fléchir. Avant de fléchir, la colonne reste droite et ne montre aucune tendance à s'incliner à gauche ou à droite. Cependant, lorsqu'elle fléchit, c'est manifestement d'un côté ou de l'autre. La symétrie gauche-droite de la colonne en question est donc rompue lorsque la flexion se produit. La perte de stabilité est forcément associée à la rupture de la symétrie. C'est précisément la raison théorique générale pour laquelle les imperfections et les entailles dans une pièce de matériau homogène offrent une occasion de rupture : elles rompent la symétrie parfaite de la pièce et créent une occasion favorable de rupture. Par contre, si l'on maintient une symétrie parfaite, par définition aucune rupture n'est possible. Nous pouvons donc dire que le maintien d'une symétrie parfaite est un principe d'invincibilité. Et pour exprimer le principe plus directement, un matériau ne peut pas casser à moins qu'on ne lui dise exactement où casser, et si le « où » n'est pas exactement précisé, l'objet ne peut pas casser du tout. Il y a donc une relation intime et inévitable entre la rupture de l'invincibilité et la localisation ou point de rupture de la symétrie.


L'invincibilité par la pureté et l'ordre

Dans l'exemple que nous allons considérer maintenant, nous allons nous intéresser plus précisément à la nature du matériau (par exemple du fer) et voir qu’à un niveau microscopique, il est formé d'atomes disposés en rangées ordonnées.

Cependant, plusieurs sortes d'imperfections peuvent se présenter dans la structure ordonnée de ces rangées. En certains endroits il peut y avoir des atomes en trop, en d'autres endroits il peut en manquer, ou bien il peut y avoir des atomes d'un autre type constituant une impureté. On définit deux classes d'imperfection : les dislocations ou imperfections structurelles, et les impuretés ou imperfections matérielles. De même que précédemment, ces défauts d'homogénéité sont une cause d'affaiblissement car ils créent des points de concentration des contraintes.


Le fait de créer ne serait-ce qu'un petit nombre de dislocations structurelles ou d'introduire un très petit nombre d'atomes d'impureté dans un cristal a pour effet d'affaiblir énormément sa structure par rapport au cristal pur. Un cristal de fer parfait et cent pour cent pur, par exemple, est environ dix mille fois plus résistant que du fer qui n'est que 99,99999 pour cent pur ! Ce sont les toutes dernières impuretés d'une substance qui l'empêchent de réaliser son plein potentiel.

Un matériau se comporte de façon qualitativement différente selon qu'il est dans un état de pureté parfaite ou qu'il est simplement dans un état de grande pureté. Les mécanismes internes de ce principe peuvent se manifester autrement en physique. Par exemple, les transitions de phase entre les différents états d'une substance, comme entre la glace et l'eau ou entre l'hélium superfluide et l'hélium normal, sont très claires lorsque la substance est pure. Par contre, lorsque la substance est légèrement impure, la transition de phase est floue et imprécise.


Un principe général de purification

La branche de la physique appelée la thermodynamique présente une description générale de l'ordre et du désordre. L'ordre, qui implique la régularité, la pureté et la symétrie, est défini par une quantité mathématique appelée entropie. L'entropie d'un système est son niveau de désordre. Il est intéressant de constater que l'une des lois de la thermodynamique, la célèbre troisième loi, dit qu'il y a un moyen sûr pour réduire l'entropie et accroître par conséquent l'ordre de n'importe quelle substance jusqu'à la perfection. La troisième loi dit qu'il y a une relation entre l'activité, ou la température, et l'entropie : lorsque la température baisse, l'entropie baisse ; et lorsque la température atteint le zéro absolu (273,16 degrés au-dessous de 0° C), l'ordre est parfait.


La conséquence pratique de ceci est qu'il est possible d'éliminer n'importe quelle impureté matérielle ou structurelle d'une substance simplement en réduisant sa température près du zéro absolu et attendre que l'équilibre s'établisse de lui-même. C'est un phénomène remarquable car il peut réaliser tout type de purification sans qu'il soit nécessaire du tout de connaître la nature de l'impureté particulière ou le détail des mécanismes de son élimination. Lorsque la température est au zéro absolu, l'entropie est obligatoirement zéro. Tout est là. A ce niveau, les impuretés doivent avoir émigré ailleurs et les imperfections structurelles doivent s'être réparées d'elles-mêmes. Il existe donc un principe simple et universel pour réaliser toute sorte de purification quels que soient le genre, l'origine ou les particularités de l'impureté.


L'intégrité collective est basée sur les liaisons locales

Après avoir décrit comment la pureté et l'ordre d'un cristal détermine sa force, il nous faut maintenant reconnaître que le facteur qui détermine la force maximale possible du cristal lorsque celui-ci est parfaitement pur, est le type d'atome dont le cristal est formé. Nous devons maintenant considérer la force intrinsèque du matériau et pour cela nous devons nécessairement entrer dans le domaine de la mécanique quantique, c'est-à-dire la théorie qui étudie la nature des atomes et leurs interactions mutuelles d'après les propriétés ondulatoires des particules élémentaires.



La force ou la dureté d'un matériau dépend finalement de la force des liaisons entre les différents atomes ou molécule et la nature de ces liaisons chimiques est régie par la mécanique quantique. Il y a essentiellement deux types de liaison entre les atomes. Le premier s'appelle liaison ionique qui résulte de l'attraction d'ions chargés négativement (c'est-à-dire des atomes qui ont reçu un ou plusieurs électrons d'un atome voisin) par des ions chargés positivement (c'est-à-dire d’atomes qui ont donné un ou plusieurs électrons à un atome voisin). Les liaisons ioniques, basées sur cette attraction de valeurs opposées, sont responsables de la structure des cristaux comme le chlorure de sodium (le sel de cuisine ordinaire) et donnent naissance à des liaisons locales moyennement fortes et par conséquent des cristaux moyennement durs. Le deuxième type de liaison s'appelle la liaison covalente qui relève plus de la mécanique quantique dans son essence en ce sens qu'elle dépend d'atomes qui possèdent en commun une onde électronique non localisée. Ce type de liaison ne pourrait pas se produire du tout si les électrons n'avaient pas de propriétés quantiques ondulatoires. Deux atomes qui partagent un électron en trop sont donc liés ensemble par un nuage commun formé de cet électron délocalisé, et de fait un cristal entier d'atomes peut partager exactement le même électron à travers toute sa structure interne. Il résulte de ce partage une unité de structure. C'est la liaison covalente qui crée les types de cristaux les plus dur comme le diamant. Le cristal de diamant qui n'est composé que d'un seul type d'atome, l'atome de carbone, ne peut absolument pas avoir de liaison ionique Sa force résulte uniquement du partage collectif des ondes électroniques. En un sens, le type de liaison ayant le maximum de force repose sur un niveau « social » de participation collective et ne se produit que lorsqu'il y a une « société » d'atomes identiques ou très similaires.


Des principes plus profonds : la cohérence quantique

Cet exemple nous amène à pénétrer plus profondément dans la mécanique quantique des matériaux et découvrir des principes d'invincibilité encore plus profonds et d'une plus grande portée. L'ordre qui se produit lorsqu'on réduit la température d'une substance n'est pas nécessairement toujours un ordre dans l'arrangement spatial comme dans le cas des cristaux. Dans certains fluides comme l'hélium liquide, ou bien dans le flux des électrons à l'intérieur de certains métaux comme le plomb ou l'étain, le type d'ordre qui s'établit à des températures basses est essentiellement une cohérence des ondes quantiques des particules individuelles. C'est un ordre dans le mouvement ou dans la phase et non dans la position dans l'espace. Cet effet a un grand nombre de conséquences frappantes. Par exemple, alors que le plomb offre une résistance (friction) au courant électrique à la température ambiante en raison du mouvement désordonné de ses électrons, au-dessous d'une certaine température critique de transition (environ sept degrés au-dessus du zéro absolu), le plomb opère un changement complet et atteint un état de supraconductivité. Dans cet état, les électrons des atomes d'un métal forment des paires de moments égaux et opposés ; ces paires entrent alors en cohérence et en harmonie les unes avec les autres pour former un état cohérent d'onde quantique macroscopique. Le résultat est que dans l'état de supraconductivité, le courant électrique coule indéfiniment, sans aucune résistance, sans aucune friction et, qui plus est, il résiste véritablement à toute perturbation. Se propageant sans aucun effort, le courant des électrons dans le supraconducteur amène une propriété d'invincibilité remarquable, connue sous le nom d'effet Meissner. Lorsqu'on rapproche un champ magnétique d'un conducteur d'électricité ordinaire, il pénètre à l'intérieur du conducteur et en perturbe le flux interne d'électrons. Par contre, lorsqu'on rapproche un champ magnétique d'un matériau supraconducteur, les électrons qui sont à la surface, en raison de leur fluidité infinie et dénuée de friction, se meuvent immédiatement d'une façon telle qu'ils créent un deuxième champ magnétique qui annule précisément le champ intrus à l'intérieur du supraconducteur. Aucun champ magnétique extérieur ne peut donc pénétrer dans la région supraconductrice. Ceci s'appelle l'effet Meissner. Cela montre que la cohérence, l'harmonie et l'intégrité tendent d'une manière naturelle à se préserver des influences perturbatrices de l'environnent.


L'effet Meissner n'est pas un phénomène isolé ; on peut en trouver beaucoup d'analogies au fur et à mesure que l'on étudie des exemples de systèmes cohérent en physique. Que ce soit dans le cas d'un supraconducteur aux ondes électronique synchrones, ou dans le cas d'un cristal ordinaire dont les atomes en arrangement régulier partagent toute impulsion extérieure avec tous les éléments individuel, et offrent ainsi une grande résistance à toute pénétration, nous découvrons des propriétés d'invincibilité qui dépendent de la nature de chaque élément individuel et que cependant on ne trouve sous leur forme finale que dans de grandes sociétés d'éléments individuels agissant ensemble de façon cohérente.


Les quarks : l'invincibilité infinie par la créativité

Nous pénétrons maintenant encore plus profondément dans les couches de la réalité physique, dans le domaine des constituants fondamentaux de toutes les particules nucléaires : les quarks. Les physiciens de nos jours pensent que, bien que les particules élémentaires comme les protons et les neutrons soient formées de quarks, chaque quark ne peut jamais être séparé d'un autre ou être produit individuellement en laboratoire. Ce refus d'exister en tant qu'entité isolée est dû à un type de lien local constitué de telle façon que lorsqu'on essaie de séparer par traction des quarks, on renforce ce lien au lieu de l'affaiblir. Cette propriété de liaison infinie qui est une sorte d'invincibilité au niveau le plus profond de la nature, est à son tour reliée au fait que chaque quark possède certaines propriétés qui l'empêchent d'apparaître dans le monde des propriétés mesurables (1). 



C'est un certain caractère partiellement non manifesté qui donne aux quarks ce grand degré d'invincibilité. Si néanmoins on essaie de séparer des quarks en appliquant une quantité énorme d'énergie, on s'aperçoit qu'ils maintiennent leur intégrité face aux forces extérieures considérables en créant de nouveaux quarks. Ceci préserve la structure du quark original et fait apparaître de nouveaux quarks. Nous voyons ici que la créativité est l'expression ultime de l'invincibilité d'une structure. C'est un principe qui a des corrélations non seulement en physique mais aussi en biologie et en sociologie.


1. Cette propriété s'appelle la couleur, mais en fait elle n'a rien à voir avec la couleur au sens ordinaire du terme. Tous les quarks sont « colorés » mais on ne peut les observer que dans des combinaisons qui apparaissent « blanches ».


Le vide du champ quantique, demeure de l'invincibilité dans la nature

Après avoir considéré tous les niveaux de la physique, du grossier au subtil, nous en arrivons au niveau le plus simple et le plus universel de tous. A ce niveau, même les particules élémentaires sont considérées comme étant des excitations ou vibrations d'une unité sous-jacente, le champ quantique, et ce champ quantique possède à son tour son état de repos naturel d'une stabilité infinie : l'état de vide. L'état de vide d'un champ quantique est exempt de toute manifestation physique et cependant il est plein d'un potentiel vivant de particules « virtuelles » fluctuantes. L'état de vide a un pied dans le monde de la matière et l'autre dans le monde de la connaissance pure. L'état de vide présente toutes les propriétés et les qualités de l'invincibilité dont jouissent à un degré maximum les systèmes quantiques fondamentaux :

la souplesse est parfaite, ses limites sont infinies, il est intemporel et éternel, parfaitement pur et ordonné, cohérent, harmonieux et complètement intégré dans structure mathématique. Il n'a pas de limite ou de localisation qui affaiblirait nature. Enfin, il possède le mécanisme d'autoprotection le plus parfait qui soit : il est non manifesté, ce qui veut dire que les fluctuations de l'état de vide du champ existent à un niveau qui reste toujours au delà de toute observation ou de toute participation physique directe. Elles représentent plutôt un domaine de potentialité ou de créativité sous-jacent à et précédant toute manifestation physique. Grâce à sa nature non manifestée, l'état de vide du champ quantique jouit de l'invincibilité à un degré absolu maximal. Comme il n'y a aucun moyen de « mettre la main » sur lui, sa structure et sa nature sont pour toujours en sûreté et à l'intérieur de lui-même. Il est invincible parce que dans sa nature silencieuse, abstraite et illimitée, il représente la source de la création physique bien que n'étant pas physique lui-même et n'entrant pas directement dans le domaine de physique. Nous trouvons donc à la limite de la théorie quantique des champs, l’expression naturelle et le résumé de tout que l'on peut apprendre comme étant physique de l'Invincibilité.


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Résumé des principes de l'invincibilité en physique :

  • éviter les points de concentration des contraintes (imperfections)
  • l'adoucissage, l'expansion des limites 
  • le maintien de la symétrie parfaite
  • l'entropie basse (régularité, pureté, homogénéité)
  • le principe universel de purification : la troisième loi de la thermodynamique
  • fortes liaisons locales : attraction des opposés (liaison ionique) et partage de valeurs communes (liaison covalente)
  • la cohérence ondulatoire macroscopique (harmonie et intégrité quantiques)
  • l'effet Meissner
  • l'invincibilité par la créativité (confinement infini des quarks)
  • l'invincibilité par la nature non-manifestée (l'état de vide)
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