Le nombre le plus important ? C’est le 137. Voici pourquoi


La constante de structure fine est un petit personnage mystérieux – minuscule, sans dimension, apparemment aléatoire, et pourtant elle détient la clé de la vie elle-même.

Comme l’a déclaré le mathématicien De La Soul, trois est le chiffre magique. Mais si l’on en croit le physicien Richard Feynman, ce chiffre est faussé par un facteur d’environ 400. Pour Feynman, le “nombre magique” se situe autour de 1/137 – plus précisément, il s’agit de 1/137.03599913.

Les physiciens le connaissent sous le nom de α, ou constante de structure fine. “C’est un mystère depuis sa découverte”, écrivait Feynman dans son livre : Lumière et matière: une étrange histoire (1985). “Tous les bons physiciens théoriques affichent ce nombre sur leur mur et s’en inquiètent.”

Il est à la fois incroyablement mystérieux et incroyablement important : un nombre apparemment aléatoire et sans dimension, qui détient pourtant le secret de la vie elle-même.

“C’est une mesure de la force de l’interaction entre les particules chargées et la force électromagnétique”, explique Paul M Sutter, professeur d’astrophysique à la SUNY Stony Brook, dans un article pour Space.

Si elle avait une autre valeur, la vie telle que nous la connaissons serait impossible”, a-t-il écrit. “Et pourtant, nous n’avons aucune idée d’où elle provient.”

Normalement, ce serait la partie où nous vous donnons quelques exemples d’endroits où la valeur se retrouve – mais la réponse à cela, littéralement, est “partout”. Elle a été découverte pour la première fois en 1916, par le physicien Arnold Sommerfeld, mais elle apparaissait déjà dans des équations depuis des décennies. Il se cache dans les formules décrivant la lumière et la matière, et il régit tout, du plus petit atome d’hydrogène à la formation des étoiles.

“Dans notre monde quotidien, tout est soit de la gravité, soit de l’électromagnétisme”, a déclaré Holger Müller, physicien à l’université de Californie à Berkeley, au magazine Quanta. “Et c’est pourquoi l’alpha est si important.”

Bien sûr, la physique n’est pas étrangère aux constantes – il y a c, la vitesse de la lumière ; G, la constante gravitationnelle ; en physique quantique, il y a à la fois h et ħ pour décrire la constante de Planck ; si vous êtes un vrai aficionado, vous connaissez peut-être même k, la constante de Boltzmann. Mais α a quelque chose qu’aucune de ces autres constantes n’a – ou, pour être plus précis, il n’a pas quelque chose qu’elles ont.

“Il n’y a pas de dimensions ou de système d’unités dont dépend la valeur de la [constante de structure fine]”, écrit Sutter. “Les autres constantes de la physique ne sont pas comme ça.”

Prenez la vitesse de la lumière, par exemple. Cherchez-la dans un moteur de recherche et vous verrez qu’elle est égale à 299 792 458 mètres par seconde. Ou bien est-elle de 1 079 250 548 kilomètres par heure (670 615 200 miles par heure) ? Notre erreur : il s’agit en fait de 1 802 600 000 000 de furlongs par quinzaine. Et puis merde, disons que c’est une année-lumière par an.

Vous voyez le tableau ? La valeur de la constante n’est pas vraiment constante – elle dépend des unités utilisées. Mais la constante de structure fine n’a pas cette propriété : c’est une constante entièrement sans dimension.

“Si vous deviez rencontrer un extraterrestre venant d’un système stellaire lointain, vous auriez beaucoup de mal à lui communiquer la valeur de la vitesse de la lumière. Une fois que vous aurez déterminé la façon dont nous exprimons nos nombres, vous devrez définir des choses comme les mètres et les secondes”, explique Sutter.

“Mais la constante de structure fine ? Vous pourriez simplement la cracher et ils la comprendraient.”

Mais ce qui est peut-être le plus étrange avec cette constante apparemment la plus pure, c’est qu’elle pourrait, en fait, ne pas être constante. Certains physiciens ont suggéré que l’α d’aujourd’hui est en fait légèrement plus grand qu’il ne l’était – seulement d’une partie sur environ 100 000 sur six milliards d’années, mais c’est suffisant pour avoir des ramifications assez énormes à long terme. Si vous remplacez 137 par 138, par exemple, vous diminuez la valeur de α de 0,00005, ce qui est suffisant, selon certains scientifiques, pour empêcher les étoiles de créer du carbone, et ainsi stopper la création de la vie telle que nous la connaissons.

Comme l’a dit Feynman : “C’est l’un des plus grands mystères de la physique : un nombre magique qui nous parvient sans que l’homme puisse le comprendre. “

“On pourrait dire que la ‘main de Dieu’ a écrit ce nombre et que “nous ne savons pas comment il a poussé son crayon’.”

Lire aussi : Au-delà du modèle standard ? Voici ce que signifie un boson W lourd pour l’avenir de la physique

Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche


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2 réponses

  1. bozo dit :

    La matière c’est de la lumière

  2. maewen dit :

    Les “vérités” d’aujourd’hui sont les mensonges de demain. Mettre le monde, et le vivant de facto, en équation comme si les mathématiques terrestres s’appliquaient “forcément” au cosmos. Quand on sait que déjà à partir d’une certaine distance de la terre les modes de calculs deviennent inapplicables, on a juste envie de demander à ces annonceurs de chiffre magique de rester modestes….

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