Le Vide

Les cabalistes, à la suite de Louria, font la critique de la doctrine de la création ex-nihilo (en tant que séparation absolue) : le "tsimtsoum" n'est pas l'acte créateur, au sens de l'émergence d'un être séparé ontologiquement de sa source. Pour eux, L'Infini (En Sof, אינסוף ) se retire (contraction) en lui même, laissant un vide (la trace) duquel l'ordre des mondes procède (et parmi eux le monde humain)

Le Vide selon l’astrophysicien Trinh Xuan Thuan

Nouvelles Clés : Qu’est-ce que le vide pour un astrophysicien du début du XXI° siècle ?

Trinh Xuan Thuan : Quand on parle du vide, je pense surtout au vide primordial, celui qui a créé l’univers. Nous croyons savoir que l’univers est parti de l’explosion d’un état infiniment petit, chaud et dense, le fameux big bang. Mais on pense aujourd’hui qu’en fait, tout est parti d’un vide. Un vide différent de celui auquel nous sommes habitués, qui est un espace dénué de toute activité. D’ailleurs, même le bouddhisme dit que le vide n’est pas complètement vide - penser le contraire serait du nihilisme pur. Pour un physicien, le vide est rempli d’énergie. Parce que justement, quand l’univers était infiniment petit, bien plus petit que la taille d’un atome, l’espace n’était pas lisse - c’est ce qu’on appelle les fluctuations quantiques, d’où sortent les fameuses « Incertitudes d’Heisenberg ». Je parle donc du « vide quantique » dont tout est parti.

En fait, il n’y a jamais de vide complet. En science, c’est quelque chose de certain. C’est vrai du « vide intergalactique », où il y a toujours un peu de matière. L’énergie noire est une énorme masse inconnue, représentant 73% de la masse de l’univers - ajoutée à la « matière noire », presqu’aussi mystérieuse, cela fait 96%... ce qui est quand même très embarrassant pour la physique actuelle ! Nous ne savons pas au juste de quoi sont constitués 96% de l’univers !

N.C. :Il y a donc au moins deux notions de vide. Le vide primordial a-t-il un rapport avec le vide inter-galactique ?

T.X.T. :Non. Le vide inter-galactique s’est produit bien après le vide primordial, que l’on pense engendré par les fluctuations quantiques. Ce vide est rempli d’un champ d’énergie qui émet certaines ondes. Les physiciens l’appellent « champ de Higgs ». On pense que c’est ce champ qui donne naissance aux masses, aux particules et à tout le continuum matériel de l’univers. Les physiciens disent que c’est un faux vide. Parce qu’un vide, en physique, c’est un champ de potentiel. Le concept de champ a été introduit au XVIII° siècle par Faraday, puis élaboré au XIX° par Maxwell, qui a unifié l’électricité et le magnétisme et découvert que les ondes électromagnétiques sont des ondes de lumières, raccordant donc tout cela à l’optique. Donc le concept de champ domine toute la physique contemporaine. Quand on parle d’un « champ d’énergie de Higgs », on appelle ça un faux vide, parce que l’énergie potentielle de ce vide n’est pas exactement égale à zéro. Elle a une valeur positive. Et on pense qu’en fait, c’est quand elle va de cette valeur positive a la valeur zéro qu’elle libère une énorme bouffée d’énergie, qui donne en quelque sorte son bang au Big Bang. Tout ça, ce sont bien sûr des théories encore très spéculatives. Vous vous doutez bien que cela se passe à des énergies inimaginables, que nos accélérateurs de particules ne peuvent pas encore tester. On pense que le LHC (large hadron collider) qui doit être inauguré en 2008 au CERN, à Genève, pourra peut-être détecter et donc prouver l’existence d’un boson de Higgs, ce qui serait une très grande découverte.

N.C. :Les bosons étant les particules porteuses des forces fondamentales (par exemple le photon est le boson de l’électomagnétisme), découvrir un boson de Higgs prouverait donc la véracité d’une énorme théorie, puisqu’elle explique carrément le Big Bang !

T.X.T. :Or, les calculs prédisent que le LHC pourra atteindre des énergies suffisantes pour provoquer ça. Tout le monde de la physique contemporaine attend donc avec impatience les premiers résultats de ces expériences qui se situeront à des niveaux d’énergie bien supérieurs à ce qu’on connaît dans les accélérateurs actuels. C’est très bien, parce que cela me gêne toujours un peu que l’on en reste à la pure théorie, en affirmant des choses non vérifiables. En science, c’est toujours un peu dangereux. Ce serait donc ce champ de Higgs qui, en dévalant la pente pour aller d’une énergie potentielle positive à une valeur zéro, passant d’un faux vide à un vrai vide, aurait propulsé l’univers dans son expansion phénoménale, créant toutes les dimensions de l’espace, qui vont se développer exponentiellement.

N.C. :Est-ce cela qu’on appelle « l’inflation cosmologique » ?

T.X.T. :Exactement. Ça dure très peu de temps, entre 10*(-37) et 10*(-32) seconde, et pendant cette durée ultra-courte, l’univers passe de la taille d’un grain mesurant quelque chose comme 10*(-33) centimètre (donc 0,00000000000000000000000 00000000001 cm) à la taille d’une pomme. Et c’est cela qui explique l’homogénéité du rayonnement fossile, cet « écho » lumineux du Big Bang, qui subsiste aujourd’hui, près de quatorze milliards d’années plus tard, quelle que soit la partie du cosmos que l’on observe.

Ensuite, cette énorme énergie va donner naissance aux particules, selon la loi einsteinienne E = MC2, donc à tout le continuum lumineux et matériel de l’univers, sous forme notamment de photons, d’électrons et de positons, parce qu’il faut savoir que s’il y a des fluctuations d’énergie et que l’on fait des entorses au principe de la conservation d’énergie... comment dire ? Le principe d’incertitude dit que l’on peut « emprunter de l’énergie à la nature », mais qu’il faut la rembourser tout de suite. Ce que l’on connaît, c’est le produit de l’énergie empruntée par le temps. Vous pouvez mesurer cette énergie, mais plus elle est élevée, plus le temps de vie de cette particule sera court. Elle disparaît tout de suite, c’est ce qu’on appelle une particule virtuelle. De la même façon, le principe d’incertitude stipule qu’on ne peut pas savoir à la fois la vitesse et la position d’une particule : si vous mesurez l’une, l’autre devient très incertaine. S’il n’y a pas de source d’énergie, il faut rembourser tout de suite. Pour un électron, par exemple, cela va durer un millième de milliardième de milliardième de seconde. Mais dans le Big Bang, il y a cette source d’énergie colossale qui est libérée en allant du faux vide au vrai vide...

Ce sont des notions assez abstraites, mais c’est comme ça.

N.C. :Est-ce le même phénomène que l’on retrouve quand on dit que le vide intergalactique est bourré d’énergie potentielle ?

T.X.T. :C’est le même principe d’incertitude, oui. Quand vous allez de l’infiniment grand à l’infiniment petit, aux très petites échelles, l’espace n’est plus lisse, il devient une « mousse quantique », engendrée par les fluctuations quantiques. C’est d’ailleurs cela qui empêche actuellement l’unification des deux grandes théories physiques, la relativité d’Einstein et la mécanique quantique : la première voit l’espace complètement lisse, avec des courbures continues, provoquées par la masse de la matière. Mais elle... Donc ces particules virtuelles existent à des échelles vraiment minuscule. Et donc quand on parle du vide intergalactique, s’il y a des électrons, des rayons cosmiques, des nuages intergalactiques, etc. cela se passe à une tout autre échelle. Ce sont des phénomènes différents. Les particules virtuelles apparaissent et disparaissent en permanence partout, même à l’endroit où vous vous trouvez à l’instant, et cela se produit donc parce qu’il y a des fluctuations quantiques, une mousse quantique, aux échelles très petites. Elles disparaissent sitôt apparues, parce qu’elles ne trouvent pas de source d’énergie. L’emprunt fait au vide doit donc être remboursé tout de suite. Le produit de l’énergie par le temps, « t », doit toujours être inférieur à un certain chiffre : donc l’énergie très grande nécessaire pour qu’apparaisse une particule massive, donc le temps sera très bref. Ce sont là des développements mathématiques du principe d’incertitude de Heisenberg.

N.C. :Peut-on voir la masse et le vide comme un couple opposé, la masse poussant à l’attraction, le vide à la dispersion ?

T.X.T. :Absolument. Dans l’inflation initiale, l’espace se dilue et dans cet espace, l’énergie du vide va générer la matière, des électrons, des quarks, ou même des particules plus élémentaires encore, pense-t-on aujourd’hui, et puis toutes les antiparticules - car le bilan énergétique doit être égal à zéro, il doit donc y avoir autant d’antiparticules que de particules... même si s’est sans doute produit une dissymétrie, si bien que maintenant l’univers est essentiellement constitué de matière et très peu d’antimatière, comme si la nature avait eu un milliardième de partialité en faveur de la matière, aux dépends de l’antimatière : pour chaque milliard d’anti-électrons, la nature a produit un milliard + 1 électron, et c’est avec ces très rares particules chanceuses que l’univers matériel se serait constitué. C’est un processus qui s’est déroulé dès le début de l’histoire.

N.C. :Est-on sûr de cela ou est-ce encore une hypothèse ?

T.X.T. :Oui, c’est une théorie, mais nos calculs, cette histoire de milliardième, sont justifiés. On calcule que l’existence de nos photons lumineux résulte de l’anéantissement brutal des particules et des antiparticules originels, à raison d’un milliard de photons pour une particule de matière. Mais on ne sait toujours pas vraiment expliquer la dissymétrie entre matière et antimatière.

N.C. :Mais si nous parlons maintenant de métaphysique et non plus de physique, on est très tenté de rapprocher ces notions du vide de celles émises par de très anciennes traditions, en particulier de la Vacuité bouddhiste.

T.X.T. :Dans les deux cas, on a un vide plein de potentiel, celui-ci se matérialisant pour donner la matière. Je pense que métaphoriquement, on peut en parler comme ça. Il ne faut pas penser un vide complètement vide.

N.C. :Vous voulez dire que pour les astrophysiciens, le néant absolu n’existe pas ?

T.X.T. :Non. Non. Et c’est la même chose dans les traditions religieuses. Je connais surtout le bouddhisme, pour qui le vide est plein de potentiel aussi. Le vide n’est pas le néant.

N.C. :Mais alors le néant, par exemple le zéro mathématique, inventé par les Indiens, n’existerait pas dans la réalité ?

T.X.T. :En physique, ça n’existe pas. Le vide réellement complètement vide n’est qu’une entité mathématique. C’est quelque chose vers quoi l’on peut tendre, mais sans l’atteindre jamais. De la même façon la température du zéro absolu, le 0° Kelvin (-273°Celcius), où le froid est tel que même les atomes cessent de bouger, est une vue de l’esprit, un état idéal vers lequel on tend sans pouvoir l’atteindre.

N.C. :Le néant/zéro, c’est l’infiniment petit...

T.X.T. :En physique, on parle du temps de Planck ou du mur de Planck (10-43 seconde), qui est un temps vertigineusement petit, mais qui n’est pas égal à zéro. Et c’est justement ce mur qui nous sépare du commencement et qui fait que nous ne sommes pas vraiment sûr de la façon dont tout est parti. Personne ne sait ce qui se passe réellement au temps zéro. Bien sûr, les physiciens disent qu’il ne faut pas baisser les bras et qu’on finira par trouver cette fameuse gravité quantique et alors réussir à remonter jusqu’au temps zéro. Pour l’instant on essaie, on lutte pour essayer de percer ce mur.

N.C. :Si nous nous tournons maintenant vers la suprême vacuité des bouddhistes, pour certains Occidentaux éclairés ça commence à faire sens. Mais chez la plupart, c’est une notion étrangère et même effrayante !

T.X.T. :Oui, parce qu’ils la confondent avec le nihilisme, où il n’y a rien. Au XIX° siècle, on écrivait en Occident que le bouddhisme était le « culte du néant » ! Or, le bouddhisme ne dit pas que le monde n’existe pas, vous le savez bien. Il dit que le monde existe, mais qu’il est interdépendant, donc qu’il dépend toujours de quelque chose d’autre. Quand le bouddhisme dit que le monde est vide, il signifie par là que le vide est la substance intrinsèque. Le monde ne peut pas exister par lui-même. Mais il n’y a pas de dieu créateur non plus. Une création ex-nihilo ne peut pas exister. Tout dépend toujours d’autre chose.

N.C. :La question de l’origine est donc indéfiniment repoussée ailleurs, dans une spirale sans fin !

T.X.T. :C’est pourquoi je dis que le modèle cosmologique le plus compatible avec le bouddhisme est celui de l’univers cyclique éternel, avec une infinité de big bang et de big crunsh.

N.C. :Mais si l’on entre dans le domaine spirituel, le vide n’est-ce pas ce que nous recherchons par la méditation ? L’éveil sans aucun objet.

T.X.T. :C’est vrai, mais n’ayant jamais atteint le vide complet de cette façon, je ne peux pas vraiment vous en parler. Posez plutôt cette question au Dalaï Lama ou à Matthieu Ricard.

N.C. :La suprême vacuité n’est-elle pas le lieu de tous les possibles ?

T.X.T. :Pour moi, le vide bouddhiste, c’est ça. Et j’imagine que le méditant, en sortant du vide, se trouve en quelque sorte renouvelé, capable de créations nouvelles, prêt pour l’action. Je ne pense pas qu’un bouddhiste éclairé se contente de méditer et de se retirer du monde, ce qui serait de nouveau une attitude nihiliste. Il cherchera plutôt à agir dans le monde - le Dalaï Lama agit constamment, par exemple pour tenter de défendre le peuple tibétain de l’envahisseur chinois. Matthieu Ricard, que je connais assez bien, construit des orphelinats, des écoles, etc. Mais j’avoue que c’est un point que nous n’avons jamais abordé sérieusement. Dans nos discussions, je n’ai jamais demandé à Matthieu : « Qu’est-ce que le vide t’apporte profondément dans la méditation ? »

N.C. :Et verriez-vous un lien poétique, au sens fort (atteignant rigoureusement notre sensibilité), entre le vide et l’idée mystique (chez les taoïstes comme chez les monothéistes) que « ce qui est primordial n’a pas de nom » ?

T.X.T. :Je ressens d’autant mieux cette métaphore qu’elle ne contredit en rien la notion scientifique du vide. Mais il est essentiel que ces rapprochements demeurent métaphoriques. La science ne démontre rien de tout cela et il ne faut surtout pas mélanger les genres ! La science, la poésie, la spiritualité sont complémentaires, mais n’interfèrent pas : la science ne peut rien dire sur la vacuité bouddhique, ni le bouddhisme sur la mécanique quantique. Il faut se garder des amalgames.

N.C. :Les esprits ouverts disent que, contrairement à ce qui s’est passé à l’époque scientiste des XIX° et XX° siècle, la science ne peut plus interdire la quête métaphysique et spirituelle.

T.X.T. :La fameuse réponse de Laplace à Napoléon (« Nous n’avons plus besoin de l’hypothèse Dieu »)...

N.C. :Les grands scientifiques de notre temps sont revenus à une attitude plus modeste. Ce qui est d’autant plus fort que leurs découvertes sont géniales.

T.X.T. :Certains scientifiques sont comme ça, mais pas tous ! Vous savez que mes écrits m’attirent régulièrement les foudres de chercheurs demeurés profondément scientistes, pour qui la métaphysique est totalement tabou. Alors que pour moi, ce sont des éclairages complémentaires sur la réalité, qui nous aident à mieux vivre.

N.C. :Mais alors, si l’on considère ce vide primordial, pour l’instant aussi théorique que le champ de Higgs, que va peut-être découvrir en 2008 le HSC du CERN, et si on le rapproche de ce que dit le Principe anthropique fort, dont vous êtes un champion et que vous défendez dans un livre collectif qui paraît bientôt (cf encadré), on serait tenté de conclure que le vide en question était intelligent, puisqu’il nous avait en quelque sorte prévu !

T.X.T. :Oh, je ne sais pas si je peux aller jusque-là. Attribuer une conscience aux particules, je ne vois pas ce qui le permettrait. Cela reste l’un des grands mystères et je dirais même, pour moi, le plus grand mystère. Nous et notre terre, nous sommes des poussières d’étoile. Nous sommes à peu près sûrs que la vie a émergé il y a plus de 3,8 milliards d’années et que la conscience, attribut d’un être capable de penser son passé, son futur, sa condition propre, etc., date de quelques centaines de milliers d’années, quand le néocortex a commencé à vraiment se développer. Mais je ne peux pas dire que les particules du début avaient déjà une conscience... encore que Matthieu Ricard m’a dit que selon le bouddhisme, il existerait des « flots de conscience » indépendants de la matière et présents dès le big bang.

Il y a un grand débat, notamment chez les neurobiologistes, pour savoir ce qui, de la matière ou de la conscience précède l’autre. Beaucoup des scientifiques réductionnistes pensent que la seconde n’est qu’une émanation de la première. Mais le débat reste totalement ouvert. Personnellement, je fais le pari que la conscience est distincte de la matière et que tout ce que nous éprouvons, l’amour, les sentiments, l’inspiration et la créativité, n’est pas réductibles à des courants d’électrons ou de mouvements de molécules. Mais de là à affirmer que les particules ont une conscience...

N.C. :À quoi ressemblent ces « flots de conscience » ?

T.X.T. :Nous en avons pas mal parlé avec Matthieu Ricard, lors de l’écriture de L’infini dans la paume de la main. Comme les bouddhistes supposent que les humains renaissent continuellement, ces flots passent d’un support matériel à un autre, mais peuvent aussi s’en passer. Je n’ai rien à dire là-dessus. Je fais juste le pari que l’amour et les sentiments que nous éprouvons sont indépendants de la matière. Mais la science n’a rien à dire là-dessus. Et même si les neuro-cognitivistes parviennent désormais à très précisément décrire l’activité du cerveau quand nous pensons, agissons, éprouvons, cela ne prouve rien d’autre que l’existence d’une interface entre la matière et la conscience, ce qui est une lapalissade. Cela dit je ne suis pas neuro-physiologiste et j’attends avec respect des découvertes qui prouveraient que je me trompe.

N.C. :Inversement, croyez-vous que la matière n’est qu’une émanation de la conscience ? Ne bouddhisme ne dit-il pas que le monde n’est qu’une vérité relative ?

T.X.T. :Personnellement, je pense que matière et conscience coexistent. Ce sont deux états du réel. La conscience utilise les supports matériels pour se manifester. Mais tout cela, ce sont de pures spéculations, ne me faites pas dire que je présente ça comme une donnée scientifique !

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