Vers la matière

Mind And Life XXVI – Esprit, cerveau et matière

Monastère Drepung, à Mundgod, en Inde

17 Janvier 2013 - Après-midi du premier jour


(Télécharger le PDF)


Raisonnements et prédictions de Galilée

Votre Sainteté, avant que nous passions à la physique quantique, je voudrais parler un petit peu plus de Galilée. Galilée a non seulement observé la lune et les planètes, et ainsi de suite, mais il a aussi étudié la Terre. Et je voudrais parler d'une expérience très importante, qui devint aussi une part de la théorie générale de la relativité d'Albert Einstein. Je voudrais faire ceci parce que Galilée utilisa la raison. En quelque sorte, une pure raison. Est-il possible d'obtenir des connaissances sur le monde purement sur la base des pensées ? Ici nous voyons un exemple de son raisonnement, un raisonnement extrêmement discipliné, très attentif, menant à des conclusions que l'on ne peut pas tester, mais qui sont prédites en pensées, purement sur la base du raisonnement. Einstein était aussi un personnage qui aimait penser. Donc j'ai deux objets : un est lourd, et l'autre est léger. Je ne vais pas faire l'expérience, nous allons faire une expérience de pensée, si je devais faire tomber ces deux objets. Et la question est : comment vont-ils se déplacer ? Un ira-t-il vite et l'autre doucement ? Iront-ils à la même vitesse ? Que va-t-il se passer ? Et peut-on, seulement par la pensée, déterminer et prédire ce qui va se passer ? Une possibilité est que le grand aille vite et le petit aille doucement. Une autre possibilité serait pour les deux de tomber à la même vitesse. Maintenant, je peux prendre un vote pour voir ce que vous pensez. Iront-ils à la même vitesse ou le petit ira-t-il doucement et le grand vite parce qu'il est plus lourd ? Très bien, vous avez tous choisi ? Ok, maintenant, nous allons faire une expérience de pensée, nous allons raisonner juste comme le fit Galilée. Il dirait : « Prenons ces deux objets, le bonbon, et la bouteille, et attachons-les ensemble, et faisons un troisième objet, un qui est la somme des deux, qui est encore plus lourd, il est plus lourd que chacun des deux. Ira-t-il encore plus vite, ou ira-t-il à la même vitesse ? » Et si vous prenez une ficelle, une ficelle très fine, une ficelle très très fine, et que vous attachez les deux ensemble, avez-vous un objet plus large, ou avez-vous deux objets attachés avec la ficelle, avec le léger qui tombe plus lentement, qui ralentit le grand ? Ou seront-ils considérés comme un simple objet et tomberont plus vite ? Alors il a pensé que c'était une sorte de contradiction. La seule façon d'éviter la contradiction est que les deux tombent exactement à la même vitesse. Et donc il a prédit...


Sa Sainteté le Dalaï Lama : Si la différence entre les deux est grande, la ficelle pourrait se casser. Alors quelque chose ne va pas.


Arthur Zajonc : Oui, quelque chose ne va pas, c'est vrai, mais ce n'est pas le cas. Vous pourriez dire que vous prenez les deux, que vous les attachez ensemble, et que vous les détachez un petit peu, un petit peu plus... Quand avez-vous deux objets et quand avez-vous un objet ? C'est une contradiction. Avec deux objets, vous pourriez vous attendre à ce que le lourd aille plus vite. Avec un seul objet, cela va très vite, et maintenant vous prenez cet objet et vous le défaites en deux objets petit à petit : que va-t-il se passer ? Et donc Galilée a dit que la seule façon d'avoir une réponse consistante est que le petit objet et le large objet tombent exactement à la même vitesse, peu importe que ce soit un grain de sable ou un grand rocher. Vous les laissez tomber, et cela doit tomber à la même vitesse.

Autres

Voici l'expérience : le chat et le chien s'enfuient, et il décrit son expérience : il prend quelque chose de léger, quelque chose de lourd, les fait tomber et ils arrivent en bas presque en même temps. Et la question de l'air est un problème, s'il y a de l'air cela ne marche pas si bien. Si on prend un kleenex et le fait tomber, il va flotter un peu.


Expérience de Galilée sur la lune

Autres

Mais si nous faisons cette expérience sur la lune, si vous prenez le kleenex et que vous le faites tomber sur la lune, il tombe comme une pierre, et j'ai un film de ceci qui a été filmé en 1971 quand les USA ont envoyé l'astronaute David Scott sur la lune avec un ami qui avait une caméra vidéo. Et ils ont lâché un marteau très lourd et une plume de faucon. Et vous pouvez voir quand ils arrivent au sol. Avez-vous vu comme ils ont touché le sol en même temps ? Et regardez comme ils marchent. Voyez-vous comment ils marchent ? Ils rebondissent, très doucement, parce que la lune est petite, et la gravité est faible. Les choses qu'ils lâchent tombent doucement, et eux-mêmes pèsent très peu.


Sa Sainteté le Dalaï Lama : Cela semble impliquer que les propriétés de lourdeur et de légèreté sont contextuelles, nous ne pouvons pas dire que ce sont des propriétés intrinsèques des choses.


Arthur Zajonc : C'est très très important.


Sa Sainteté le Dalaï Lama : Donc les étudiants bouddhistes ne devraient pas se contenter d'une déclaration trouvée dans un texte, mais cela devrait les encourager à aller plus loin, à essayer de voir quelle était la raison sous-jacente d'une telle déclaration ou attribution. En fait, j'ai montré une photo de l'atterrissage sur la lune à un collègue monastique, à Dharamsala, et il dit : « Peut-être qu'ils ont atterri sur quelque montagne pas très loin. » Donc si on est si dogmatique, obstiné, alors c'est très difficile.


Arthur Zajonc : Et bien, c'est une expérience que je souhaiterais que Votre Sainteté puissiez faire. Vous avez observé la lune quand vous aviez dix ans, et peut-être que maintenant que vous êtes un petit peu plus âgé, vous voyagerez vers la lune avec la prochaine fusée ! Ce fait que les deux tombent vraiment à exactement la même vitesse a des conséquences très très grandes, jusque dans la physique moderne, dans le travail d'Albert Einstein qui de même pensa profondément à cela. Et de ses réflexions sur cette expérience, il conçut la théorie de la relativité générale, sa contribution la plus profonde à la physique, qui nous aide vraiment à comprendre le plus large aspect du cosmos, des étoiles, des galaxies, et tout le reste. Et ceci vient de pures pensées, Einstein ne fit aucune expérience, il ne fit que penser. Il a dit que sa pensée la plus heureuse fut celle d'imaginer de tomber d'une chaise. Vous tombez d'une chaise, et vous vous demandez : Qu'est-ce que la gravité ? Est-ce différent de l'accélération ? Et il en vint à la réalisation que ces deux choses, la gravité qui nous pousse vers le bas, et l'accélération qui nous fait aller plus vite, ont une relation très très intime, qu'elles sont en quelque sorte les mêmes. Donc ceci montre, de Galilée jusqu'à Einstein, le pouvoir extraordinaire de la pensée humaine, et donc, d'une certaine façon, vous avez déjà le laboratoire, nous avons travaillé avec durant des siècles, et il est tellement puissant que, par ces expériences, il peut démontrer et prouver des choses concernant le monde physique.


Qu'est-ce que la matière ?

Autres

Pour finir, je voudrais parler pendant quelques minutes d'un autre aspect de la physique. Vous avez parlé des éléments de la pensée bouddhiste, et vous savez probablement que les grecs anciens, ici en Occident, avaient de même quatre éléments : la terre, l'eau, l'air, et le feu.

Autres

En science moderne, nous assumons habituellement que nous devrions regarder toujours de plus en plus précisément vers les aspects de plus en plus petits des choses qui constituent notre monde. Donc nous regardons par une lentille, et nous voyons l'objet plus grand. Par ce principe, nous pouvons créer un microscope, et ainsi nous pouvons voir beaucoup plus grand.

Autres

Par exemple vous pouvez voir sur la droite le grossissement des cellules d'une feuille.

Autres

Et si vous grossissez encore plus, vous pouvez voir la structure moléculaire de la cellulose. Et si vous entrez dans les composants de cette structure moléculaire, vous trouvez les atomes qui constituent cette molécule.

Autres

Il y a environ une centaine de ces éléments primaires, et chacun a son propre caractère : certains sont gazeux, certains sont liquides comme le mercure, certains sont solides, certains sont explosifs... Ils sont groupés ici selon leurs propriétés communes. Donc c'est une sorte de carte, si vous voulez, de tous les ingrédients qui constituent notre univers. Chacun de ces éléments ont un ensemble de propriétés uniques. Maintenant nous comprenons d'un point de vue encore plus subtil, des entités de plus en plus petites : électrons, protons et neutrons. Donc vous avez le monde microscopique, analysé en ses éléments, et ces éléments ont chacun un ensemble de propriétés uniques, et vous pouvez expliquer ces propriétés du point de vue de la structure des atomes eux-mêmes. Et ensuite vous pouvez expliquer la structure interne des nucléons par encore plus de détails, mais cela nous prendrait quelques heures de plus pour expliquer tout ceci. Mais c'est un merveilleux succès, on pourrait dire, historique, qui a aussi a donné naissance à de profondes questions philosophiques.


Voir les atomes ?

Autres

Parce que si vous continuez, et que vous vous demandez : Puis-je voir des atomes ? Les atomes sont-ils en quelque sorte palpables ? Et ici on ne peut plus utiliser la lumière : la lumière est trop primitive, elle n'est pas assez délicate. Et donc on procède ainsi : vous savez, si vous fermez les yeux et touchez quelque chose, vous pouvez sentir sa forme, même avec vos yeux fermés. Et si vos doigts sont assez délicats, ils peuvent sentir la structure de votre paume. De même, si vous essayez de détecter des atomes individuels, alors vous avez besoin de quelque chose d'extrêmement pointu, de très très délicat. Dans cette image, vous pouvez voir qu'il y a une pointe, qui est extrêmement fine. Vous lui faites traverser une surface, qui est composée d'atomes. Donc cette pointe monte et descend, et vous pouvez faire une image de ceci avec un ordinateur, représentée par l'image sur la droite.


Sa Sainteté le Dalaï Lama : Les atomes ne sont-ils pas constamment en mouvement ?


Arthur Zajonc : S'ils sont froids et fixés à un solide, vous pouvez rendre leur mouvement très très faible. Mais vous avez raison, la plupart des atomes de cet air, ou de notre corps, sont constamment en mouvement. Mais si nous les refroidissons, ce mouvement devient de moins en moins important. La chaleur produit le mouvement. Et avec tout le respect que je dois à mon collègue, Richie Davidson, qui a dit que son sujet est très intéressant, je pense que notre physique est assez intéressante aussi !

Autres

J'ai une dernière expérience. Vous voyez une flèche pointant vers une personne, en bas. C'est un être humain, et il y a le grand collisionneur de hadrons. Ce sont des détecteurs pour une expérience qui essaie de déterminer les constituants fondamentaux de l'univers. Donc vous avez l'appareil, les équipements physiques qui sont plus grands que cet immeuble, et ce sont les équipements qui ont été utilisés pour faire les expériences dans nos laboratoires. C'est l'expérience scientifique la plus onéreuse, elle a coûté des milliards de dollars. C'est à Genève, au CERN.


Sa Sainteté le Dalaï Lama : Oh, le CERN, j'ai été là-bas, oui. Je pense que c'est là que j'ai appris le concept de quark : quark numéro un, numéro deux, numéro trois.


Arthur Zajonc : Voici les quarks.

Autres

Sa Sainteté le Dalaï Lama : Et je pense que le numéro quatre, quatre ou cinq, n'a pas encore été trouvé.


Arthur Zajonc : Tout a été découvert. Même le boson X a été découvert. Je vais finir ce discours dans juste quelques minutes, mais je voudrais finir avec une série d'images très différente. Ceci est une image du ciel nocturne.

Autres

Si vous êtes éveillé et êtes patient, vous remarquez que les étoiles bougent au cours de la nuit. Que voyez-vous quand vous voyez ce mouvement ? Voyez-vous les étoiles qui bougent, ou voyez-vous la Terre qui bouge ? En fait, vous voyez la Terre qui tourne.

Autres

Quand nous voyons le soleil et la lune se coucher, c'est en fait la Terre qui tourne.

Autres

Maintenant, nous avons la chance de voyager avec les satellites et les sondes dans le système solaire.

Autres

Ceci est une photo prise par ce robot, sur Mars. Ceci est la fusée qui a fait tout le chemin vers Mars, cela a pris beaucoup d'années pour arriver là-bas.

Autres Autres

La sonde Cassini a été vers Jupiter et Saturne et a pris des photos de ces remarquables planètes. Par ces explorations cosmiques, à la fois du point de vue théorique et du point de vue de l'observation, nous avons maintenant une compréhension de l'univers bien plus complète et adéquate.

Autres

Nouvelles questions : matière sombre, énergie sombre

Pourtant, il y a toujours de nouvelles questions, et je voudrais en mentionner simplement quelques unes.

Autres

Ce que nous avons découvert récemment est que cette matière normale, comme cette matière ici, constitue seulement 4 % de l'univers. C'est moins qu'un dixième, moins qu'un vingtième. Nous ne savons pas ce qu'est l'autre matière, nous savons seulement que ce ne peut pas être la même que la matière que nous connaissons. Donc 96 %, la majorité de l'univers est soit ce que nous appelons de la matière sombre, soit de l'énergie sombre. La matière sombre et l'énergie sombre sont deux choses différentes. Si vous prenez une galaxie, avec des milliards d'étoiles, et observez la façon dont elle tourne, prenez en compte les lois de la physique et de l'astronomie, comptez toutes les étoiles et estimez toute la masse dans cette galaxie, alors vous trouvez que c'est trop peu. Tous vos calculs, vos meilleures estimations et observations sont trop petits. Donc il doit y avoir de la matière sombre maintenant cette galaxie par la gravité. L'énergie sombre est un sujet plus difficile, ici vous devez avoir des super-novas, qui sont des étoiles qui explosent, et ces étoiles qui explosent deviennent ce que nous appelons des « bougies standard » (standard candles). Elles sont une valeur de mesure pour les distances, et ce que nous trouvons est que, à l'opposé de l'univers s'effondrant ou ralentissant, il s'étend en fait à une vitesse de plus en plus grande. Donc il doit y avoir une sorte d'anti-gravité, une énergie qui repousse les choses, à une échelle très large et à très grandes distances. Ainsi, en raison de ces deux remarquables récentes découvertes, nous ne savons pas de quoi la vaste majorité de l'univers est faite, nous ne connaissons pas cette nouvelle matière ou nouvelle énergie. Donc nous aurons encore des choses à faire quand nous reviendrons dans notre prochaine incarnation. Vous pourrez être le physicien, et je viendrai à Drepung ! Merci beaucoup, Votre Sainteté.


Traduit de l'anglais par Pháp Thân, avec l'aimable autorisation du Mind and Life Institute, tous droits réservés au Mind & Life Institute.