Est-ce que les particules élémentaires existent pour de vrai?

La matière est composée d'atomes, les atomes on les voit pas, on peut vaguement les "toucher" (et même les déplacer) avec un microscope à effet tunnel, l'atome est essentiellement composé du vide, mais il y a à l'intérieur des choses qu'on appelle particules élémentaires, c’est-à-dire des particules qu'on sait pas de quoi ils sont composés, le modèle planétaire de l'atome est sympa, proche du sens commun mais archi-faux, le modèle de Schrödinger ne ressemble à rien de ce qu'on connait, l'électron n'est jamais localisé mais occupe un nuage de probabilité à l'intérieur d'une orbitale atomique, tout ce qui sort du chapeau du magicien quantique défit l'intuition.
 

Atomes de carbone à la surface de graphite observés par microscope à effet tunnel.

Dans les collisionneurs on cogne les atomes les uns contre les autres à grande vitesse devant une camera ultra-sensible et on interprète le charabia de la lumière résultante en utilisant les principes de la physique des particules.

En gros, ce qu'on a c'est des théories, des équations et des expériences qui donne des preuves (indirectes) que nos prédictions coïncident avec l'observation, d'où ma question, parce que cette image n'est pas Lena, c'est juste des pixels colorés qui s'allument sur votre écran, vous ne pouvez pas rêver de passer une nuit chaude avec des pixels(*), les particules élémentaires tel que nous les définissons sont Lena ou les pixels?
 

Lena

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(*) La pertinence de cette affirmation peut être remise en question, bien que passer une nuit chaude avec des pixels semble impossible, les expériences montrent qu'avec un peu d'imagination et d'effort manuel, il est possible de simuler la nuit en question.
 

Bien sûr, qu’ elles existent. Le problème est, qu’élémentaires ou non, il est vain de vouloir s’ en donner une représentation. Et tout aussi vain de faire les suppositions classiques qui viendraient à tout humain normalement constitué. Du genre : si j’ étais minuscule est-ce que je pourrais me poser sur un électron et taper du pied dessus pour voir si «  ça sonne creux » et si je pouvais cela, détruirais-je son élémentarité si j'en grattait une petite cuillère de sa surface ?

On les détecte, par l’ effet qu’elles ont avec nos appareils de mesure, on les reconnait, on connaît leur masse ou leur énergie, mais le simple fait de vouloir seulement les «  imaginer » nous est absolument interdit. Cette « interdiction » semble hélas incontournable. Qu’elle soit le résultat d’ une quelconque déficience intellectuelle qui nous frapperait tous, n’ est même pas à mettre au compte d’ un manque d’ intelligence de notre part. C’ est ainsi, et intelligents ou non, nous ne sommes pas adaptés à la vision de telles choses. 

D’ailleurs, nos bornes naturelles, limitées à l’ emboîtement qu’ est notre habitat, nous interdit de voir tant ce qui est trop petit que ce qui est trop grand. Le ciel, avec ses constellations, grossièrement identiques à celles qu’ observaient les bergers Phéniciens d’il y a 7 000 ans nous semble figé et immuable. Et pourtant, chacun des objets qui les constituent voyage à des vitesses que notre esprit a peine à imaginer; même si ces vitesses ont pour ordre de grandeur des valeurs que l’on peut se représenter. Vingt cinq ou quatre-vingts kilomètre par secondes restent des vitesses que l’on peut concevoir. On dira, Paris Orléans en une seconde pour s’ accrocher à ce tangible qui est notre premier guide vers le concevable. Mais alors notre esprit bute sur le fait qu’ en 7 000 ans, le ciel n’ a pas changé. Ici, nous nous heurtons au fait que 70 siècles ne sont rien, quasiment rien, face à la durée de notre univers, même, proche. C’ est le Temps, qui nous sert d’ oeillères !

Dans le monde atomique il en est de même, le Temps, encore probablement, nous joue des tours, mais cette fois dans l’ autre sens : tout y va trop vite pour nous.

Bonne réflexions.

C'est vrai que dans le fond nous n'avons jamais perçu un électron. Mais nous voyons partout leurs effets. Ne raisonnons nous pas comme l'enfant qui, parce qu'il a vu des cadeaux sous le sapin le 25 Décembre, en déduit que le père Noël qui a déposé les cadeaux existe ? Pourtant les téléviseurs à écran cathodique (et non pas catholique) lorsqu'ils retransmettent des images, c'est bien grâce à la déflexion induite sur des électrons qui vont afficher ensuite une image en couleur (ou pas), et les trajectoires laissées par les particules dans un collisionneur ne sont pas les particules elles-mêmes. La dualité onde-corpuscule ne donne-t-elle pas le coup de grâce à cette vision d'ailleurs ?

En plus comme nous sommes des êtres humains, nous ne savons comprendre ce que nous analysons qu'en le décomposant. C'est inhérent à notre approche de la réalité : on décompose un cadavre pour comprendre le corps humain, comme on décompose les atomes pour comprendre le fonctionnement de la matière. Dire qu'il y a des particules vraiment élémentaires en tant que telles, c'est à dire insécables (qui ne sont pas les électrons semble-t-il) c'est renoncer à comprendre plus loin.

J'ai une question d'ailleurs : si il existait des particules élémentaires, comment mesurerait-on leur diamètre ?

Que quelque chose  "d'élémentaire" existe est hors de doute. La théorie atomiste grecque supposait l'existence de cette particule fondamentale et a guidé non seulement la recherche mais aussi et surtout nos représentations du monte quantique. Nous attribuons le nom de particules à des phénomènes qui n'ont pas leur équivalent dans le monde macroscopique et la polysémie du terme aussi bien que notre besoin de représentation tendent à nous les faire imaginer comme une sorte de grain matériel infinitésimal mais il semblerait que la réalité soit bien plus complexe que ce que nous pouvons en comprendre ou en dire. Nous sommes à la fois celui qui tente vainement de trouver des mots pour faire comprendre à un aveugle ce qu'est une couleur et le non voyant qui essaie de concevoir ce que son interlocuteur lui explique.

Il nous faut nous résigner qu'au moins pour le moment (et peut être même à jamais) nous ne pouvons ni comprendre ni nous représenter les phénomènes quantiques et que le recours à des images simplistes est une béquille aussi utile qu'inévitable, l'important étant de se souvenir que la réalité ne se réduit pas à elles.

Personnellement j'aime à voir le monde quantique comme une frontière discontinue, l'échelle de taille qui sert de transition entre une réalité non matérielle (peut être purement énergétique, et n'allons pas ergoter sur le flou d'une dichotomie ambiguë), un océan de potentialités duquel émergent matière, phénomènes, évènements et détermination. Mais je garde à l'esprit qu'il ne s'agit que d'un rêve de poète qui aspire à effeuiller dame nature de ses somptueuses parures, la belle étant bien trop pudique pour dévoiler sa nudité.

Et si l'univers (pour rester dans la poésie) était kaléidoscopique ? Que tout soit dans chaque partie et chaque partie dans le tout ? Cela expliquerait certains phénomènes inexplicables autrement comme l'expérience d'Aspect et le fait que la physique quantique soit non locale.

Matière...à philosophie 

Oups!

Pardon, je viens de sentir un électron remonter le long de ma colonne vertébrale : ils font varier la tension électrique de ma chaise de bureau ces ptits cons !

Qu'est ce qui existe "vraiment" ?

On peut remonter de plus en plus loin sans jamais trouver de réponses définitives, ce n'est pas ceci, mais ce n'est pas encore cela.

Aux derniéres nouvelles les particules élémentaires ne seraient que des cordes infiniment petites qui vibreraient selon des modes différents.

il y a 11 minutes, hell-spawn a dit :

Aux derniéres nouvelles les particules élémentaires ne seraient que des cordes infiniment petites qui vibreraient selon des modes différents.

Bien que très élégante, la théorie des cordes reste très spéculative (dis le mec qui ose sans vergogne poster son ressenti poético-philosophique ).

Il y a 1 heure, épixès a dit :

dis le mec qui ose sans vergogne poster son ressenti poético-philosophique

Le poète n' a-t-il pas toujours raison, qui voit plus loin que l' horizon ?

Les choses existent au moins par leurs effets !

Je défis quiconque ayant connu l'amour de pouvoir l'exhiber à tout un chacun, de me montrer dans sa cervelle ou ailleurs, où se situe exactement ce sentiment ?

N'est-ce pas Urbain Le Verrier qui a découvert indirectement Neptune grâce à ses effets sur Uranus ? Était-ce ou est-ce un simple mirage, une vue de l'esprit ou une illusion ?

il y a une heure, deja-utilise a dit :

Les choses existent au moins par leurs effets !

 

Je défis quiconque ayant connu l'amour de pouvoir l'exhiber à tout un chacun, de me montrer dans sa cervelle ou ailleurs, où se situe exactement ce sentiment ?

N'est-ce pas Urbain Le Verrier qui a découvert indirectement Neptune grâce à ses effets sur Uranus ? Était-ce ou est-ce un simple mirage, une vue de l'esprit ou une illusion ?

Justement, le fait qu'on connait les choses que par leurs effets implique que nous les réduisons à des paramètres, des chiffres, et ça nous ne dit rien sur leur véritable nature.

Revenant à notre exemple de Lena, si vous regarder de près de quoi il est composé le fichier qui m'a servi pour afficher l'image, vous vous rendez compte que ce sont des chiffres allant de 0 à 255, tu peux choisir de les afficher comme image ce qui donne la photo de Lena, ou de les écouter comme son ce qui donne un bruit.

Cela dit que l'image de Lena n'a pas de nature, sa nature je la lui ai attribué en donnant un nom au fichier qui se termine par l'extension ".png", sans cette injection Lena n'est pas une image.

Qui nous dit alors si l'univers lui-même est composé d'informations qui n'ont pas de nature, c'est juste une série de chiffres qu'on interprète à notre guise?
 

Il y a 3 heures, riad** a dit :

Justement, le fait qu'on connait les choses que par leurs effets implique que nous les réduisons à des paramètres, des chiffres, et ça nous ne dit rien sur leur véritable nature.

Revenant à notre exemple de Lena, si vous regarder de près de quoi il est composé le fichier qui m'a servi pour afficher l'image, vous vous rendez compte que ce sont des chiffres allant de 0 à 255, tu peux choisir de les afficher comme image ce qui donne la photo de Lena, ou de les écouter comme son ce qui donne un bruit.

Cela dit que l'image de Lena n'a pas de nature, sa nature je la lui ai attribué en donnant un nom au fichier qui se termine par l'extension ".png", sans cette injection Lena n'est pas une image.

Qui nous dit alors si l'univers lui-même est composé d'informations qui n'ont pas de nature, c'est juste une série de chiffres qu'on interprète à notre guise?
 

Mais en fait, tu as la réponse ultime à ta question:

Nous interprétons tout d'une part ! Et... Nous traitons des informations d'autres part !

Le cerveau humain capte des informations, les traitent et en produit d'autres en sortie. La difficulté sera de faire un tri, comme d'avoir la sagacité d'être à l'écoute des dites informations, nous pouvons donc doublement échoués, ce qui résume assez bien d'ailleurs l'histoire des sciences elles-mêmes, être à l'affût des bonnes variables, et les exploiter convenablement, pour décrire ou modéliser la nature ou le monde. Le verdict le plus cruel et impitoyable sera donné par l'adéquation ( le matching ) entre le modèle et la réalité, si il y a écart, c'est que nous avons fauté, plus ou moins, et si il n'y a pas d'écart, nous avons là une bonne représentation utile, cela ne nous garantit pas que ce soit le " Vrai ", mais en tout cas, nous pouvons agir ou en faire quelque chose.

Ce qui importe c'est que nos représentations du moment soient encore - suffisamment - valides quand nous en aurons besoin ultérieurement, c'est le minimum pour que nous puissions agir, autrement que part pur hasard, sur notre environnement.   

La photo de Lena n'est pas Lena, ce n'en est qu'une représentation, ce que je lui fais subir comme traitement n'a pas d'incidence sur Lena elle-même, comme de piétiner l'ombre d'une personne ne lui inflige pas ipso facto les mêmes supplices, ce sont deux choses découplées d'une certaine manière, c'est que l'une implique l'autre, mais la réciproque n'est pas vraie, Lena peut donner sa photo, mais sa photo ne donne pas Lena !

Je peux même m'amuser à crypter des informations dans l'image sans la détruire ou la dégrader, du coup j'aurais une chimère, mais dont personne ne pourrait se douter de la supercherie de but en blanc. Autrement dit, des informations qui se cachent dans d'autres informations à la barbe de tous.