2.2) LA DILATATION DU TEMPS
Une durée paraît d'autant plus longue que la vitesse de l'objet sur laquelle elle est mesurée est plus grande. Un médecin observant par télévision le pouls d'un cosmonaute dans une fusée lancée à 260 000 km/s le verrait battre environ toutes les deux secondes, soit environ deux fois moins vite que si ce cosmonaute avait été au repos par rapport à lui.

2.3) LOI DE COMPOSITION  DES VITESSES ET VITESSE LIMITE
On peut envisager la situation suivante: si un cycliste roule  dans un train à une vitesse de 20 km/h par rapport au train, alors que le train est lancé à 200 km/h par rapport à un observateur au repos, le cycliste aura une vitesse de 220 km/h par rapport à cet observateur. Ce principe n'est absolument plus valable si on remplace le cycliste par de la lumière: dans le cadre de la théorie de la relativité, la vitesse de la lumière par rapport à l'observateur restera à  300 000 km/s, vitesse qu'on ne peut pas dépasser selon cette même théorie.  Michelson avait inventé une méthode astucieuse pour tenter dépasser cette limite. Il envoyait un rayon lumineux (300 000 km/s) en sens inverse du mouvement de la Terre par rapport au Soleil (29 km/s); il espérait voir la lumière voyager à 300 029 km/s, mais en vain. La loi de composition des vitesses est modifiée pour les particules relativistes. Ainsi, si une fusée se déplace à 1500 000 km/s par rapport à la Terre et si celle-ci lance un missile à 150 000 km/s par rapport à elle et dans le sens de son mouvement, le missile n'aura pas une vitesse de 300 000 km/s par rapport à la Terre, mais seulement une vitesse de 240 000 km/s.

Si deux points A et B sont distants de 5 km, un piéton allant à 5 km/h mettra une heure pour parcourir cette distance, alors qu'un piéton allant à 10 km/h (ou un piéton allant à 5 km/h sur  un tapis-roulant qui se déplace également  à 5 km/h) ne mettra qu'une demi-heure. Puisque l'espace et le temps sont reliés, plus la vitesse d'un voyageur est grande quand il arrive au point A, et plus il constatera que la distance AB sera petite. Si la vitesse était égale à celle de la lumière, la distance AB serait nulle. C'est ce principe qui nous permet d'entrevoir les possibilités d'exploration de l'Univers dans le cadre de la Relativité : la diminution des longueurs alliée aux grandes vitesses. Pour un cosmonaute se dirigeant vers Andromède (2 000 000 A.L. de la Terre) à une vitesse proche de celle de la lumière, il mettrait quelques années seulement pour parvenir à destination et ce pour deux raisons: la vitesse relativiste accompagnée de la diminution de la distance pour ce cosmonaute. La relativité interdit que des particules puissent atteindre ou à fortiori dépasser la vitesse de la lumière si on les accélère, mais elle laisse entrouverte la voie conceptuelle de son  dépassement à condition que le procédé utilisé soit différent de l'accélération.

2.4) L'ÉQUIVALENCE ENTRE MATIÈRE ET ÉNERGIE
Depuis Einstein, la matière est considérée comme une forme d'énergie. La matière peut se transformer en énergie et réciproquement.  Le calcul de l'énergie qui apparaît se fait en utilisant la célèbre relation d'EINSTEIN:

Le grand triomphe (d'aucuns prétendront peut-être qu'il s'agit plutôt là d'un désastre...) de la relativité, c'est d'avoir prévu la transformation de la masse en énergie environ 40 ans avant qu'elle ne soit réalisée pour la première fois à Hiroshima.
Avec l'avènement de la mécanique quantique (voir le paragraphe 3), Dirac (1931)  synthétisa l'antiélectron, de même masse que l'électron mais de charge électrique opposée. Cette particule est telle que lorsqu'elle rencontre un électron, toute la matière est transformée en énergie.

Cette énergie  se calcule en multipliant la constante de Planck par la fréquence de la radiation:

Après cette fascinante découverte, d'autres suivirent bien sûr: découverte de l'antiproton et de l'antineutron, et finalement la synthèse de l'antimatière. Tous ces concepts fondamentaux se comprendront  plus facilement si l'on retourne à la structure de l'Univers selon Einstein.
Pour Einstein, la description de l'Univers ne peut se pas réaliser sans la constante référence à la  relation entre l'espace et le temps, et c'est pour cette raison qu'il remplace l'espace traditionnel à trois dimensions par l'espace-temps à quatre dimensions. Dans sa Relativité Générale, Einstein eut le génie de comprendre que l'évolution à réaliser était d'ordre géométrique: non seulement les phénomènes sont relatifs à l'Espace-temps, mais ils sont de Espace-temps. Une particule de matière n'est autre que de l'espace-temps fortement recourbé. Par la suite, Einstein formule une loi générale qui gouverne la distribution géométrique de l'espace-temps en décrivant les interactions gravitationnelles comme celles produites autour de la matière par une courbure de l'espace-temps. Il est à noter que le temps ne se prolonge pas à l'infini dans le passé, puisqu'il s'arrête à la naissance de l'univers il y a environ quinze milliards d'années. L'espace et le temps sont associés pour donner tous les phénomènes que nous observons; de plus cet espace-temps est fermé sur lui-même et en expansion dans toutes les directions. Si la relativité donne une description satisfaisante du macrocosme de l'univers, elle est beaucoup plus silencieuse en ce qui concerne l'infiniment petit; c'est la mécanique quantique qui donne une explication dans ce domaine.

3. LA MÉCANIQUE QUANTIQUE

Cette théorie fut formulée au courant du vingtième siècle par de nombreux théoriciens et plus particulièrement Planck, Heisenberg, De Broglie, Dirac, Bohr et Schrodinger.  Elle décrit le microcosme, c’est-à –dire le monde de l’infiniment petit,  avec ses atomes, ses protons, ses neutrons, ses électrons, ses photons, ses quarks et ses neutrinos. La théorie quantique est à  l'origine des progrès technologiques comme  les transistors, les semi-conducteurs et  le laser.
Au début du vingtième siècle, Thomson et  Rutherford ont introduit le modèle planétaire de l'atome : un noyau (constitué de protons positifs et des neutron) et d'électrons négatifs tournant autour de ce noyau.

Atome quantique-Atome planétaire-Onde corpuscule

Un tel modèle est en contradiction avec les lois de l'électromagnétisme, qui nous apprennent qu'il existe une attraction électrique entre les protons chargés d'électricité positive et les électrons chargés d'électricité négative; en conséquence, les électrons devraient finalement se coller sur le noyau, ce qui n'est pas le cas. Pour résoudre ce problème, la mécanique quantique décrit l’électron comme une onde-corpuscule. L'histoire du chat de Schrödinger, enfermé dans une boîte avec à côté de lui un plat empoisonné et un plat comestible, peut illustrer ce contexte de la mécanique quantique.  Il y a 50 % de chance pour que le chat s’empoisonne.  Selon les principes de la mécanique quantique, tant qu'on ne regarde pas dans la boîte, le chat est à la fois vivant et mort ; en d’autres termes les deux états se superposent... De la même façon, l’électron a une double personnalité : il est à la fois onde et corpuscule. Concrètement, cela signifie que l'on ne peut pas décrire le déplacement d'un électron selon une orbite définie autour du noyau. On sait seulement que l’électron a une très forte probabilité de se trouver dans certaines régions de l'espace autour du noyau: la seule représentation que l'on peut en donner c'est la définition de sa  probabilité de présence, son orbitale.

Selon le principe d’incertitude d’Heisenberg,  on ne peut pas connaître simultanément la vitesse et la position de l'électron autour du noyau. Ce principe implique que le comportement de la matière dans l'infiniment petit n'est pas déterminé ou prévisible, on ne peut établir seulement que des probabilités.

Illustrons la double personnalité de l'électron (onde-corpuscule) par l'étude de la conductibilité électrique. On sait que les isolants ne permettent pas le déplacement des électrons; à l'opposé, les électrons sont libres de se déplacer dans les conducteurs comme les métaux. Les semi-conducteurs ont un comportement intermédiaire en permettant d'obtenir l'une ou l'autre de ces propriétés sur demande. Si l'électron n'était qu'une particule matérielle, il ne pourrait pas se déplacer lorsqu'il rencontrerait le noyau d'un atome et sa conductibilité disparaîtrait. Mais, l'électron est aussi une onde et les ondes ne sont pas stoppées par des obstacles physiques. L'art de la micro-électronique a considérablement exploité cette dualité onde-corpuscule de l'électron en faisant prévaloir selon les circonstances l'une ou l'autre de ces personnalités, permettant ainsi de moduler le courant des électrons dans les transistors..

Terminons en donnant les grandes conclusions de la mécanique quantique en ce qui concerne la structure de l'atome:

• Le noyau atomique contient des neutrons et des protons; ces particules sont elles-mêmes constituées de quarks.

• Les électrons sont situés sur des niveaux d'énergie discontinus à l'extérieur du noyau atomique: les niveaux d'énergie les plus bas sont les plus rapprochés du noyau atomique. Il faut considérer les électrons comme des ondes-corpuscules.


• L'état le plus stable d'un atome porte le nom d'état fondamental et il correspond au remplissage des niveaux d'énergie les plus bas.

• Les électrons du niveau le plus élevé sont les électrons de valence utilisés pour créer les liens chimiques entre deux atomes.

• Pour décrire un électron dans un atome, il faut utiliser quatre nombres quantiques:

• Le nombre quantique principal (n) qui indique le niveau d'énergie: 1 pour le premier niveau, 2 pour le deuxième niveau, etc. . Le plus grand nombre possible d'électrons ayant «n»  comme nombre quantique principal est «2n2».

• Le nombre quantique secondaire (L) qui caractérise la forme de l'orbitale. Ce nombre est associé aux sous-niveaux, sur lesquels les électrons sont regroupés par paires pour donner des orbitales. Il prend toutes les valeurs entières comprises entre 0 et n-1: électron s   pour L =0 , électron  p   pour L =1, électron  d  pour L =2, , électron  f  pour L =3.

• Le nombre quantique magnétique (m) caractérise les orientations des orbitales d'un sous-niveau. Il prend toutes les valeurs entières comprises entre - l et + l et définit ainsi le nombre d'orbitales se trouvant sur chaque sous-niveau.  Lorsque le nombre quantique secondaire vaut 1, le nombre quantique magnétique prend trois valeurs entières: -1, 0 et + 1, ce qui définit par conséquent trois orbitales différentes sur le sous-niveau «p».

• Le spin caractérise la rotation de l'électron sur lui-même: les deux électrons d'une même orbitale diffèrent par le spin.

Selon le principe d'exclusion de PAULI, les électrons d'un même atome diffèrent toujours par au moins un nombre quantique.

Toutes ces considérations rendent compte d'un certain nombre de situations où l'électron intervient, et nous retiendrons plus particulièrement le caractère ondulatoire qu'il faut associer à chaque particule matérielle; onde que les physiciens nomment traditionnellement «onde-psi» et qui possède un caractère subjectif. Ces remarques demeurent insuffisantes cependant si l'on veut comprendre que l'électron a une masse tout en ayant un volume quasiment nul. Pour lever un tel paradoxe, il nous faut retourner dans le macrocosme et observer ce qui se passe lorsqu'une étoile meurt.

4. LES TROUS NOIRS

C'est ce qui arrive à une étoile proche de sa mort, quand elle finit par ne plus disposer de combustible, après avoir transformé tout l'hydrogène en hélium et épuisé aussi tout ce nouveau gaz. Lorsque l'étoile est grosse, elle est le siège de nombreuses explosions; on obtient une Nova ou une Supernova. L'étoile se refroidit alors et se contracte sous l'effet de la gravitation; des quelques millions de kilomètres, qu'elle avait au départ, à un ou deux kilomètres seulement.

Tout se passe comme si l'étoile mourante venait alors crever l'espace, y sombrer puis y disparaître. L'étoile passe de l'autre côté de l'espace observable: c'est un TROU NOIR. La courbure de l'espace devient telle que l'espace se referme sur lui-même, enfermant l'étoile dans une poche-espace et la rendant invisible à notre espace observable.

Le trou noir a un volume nul; il est de «l'autre côté» de l'espace observable et ne garde avec lui qu'un point de contact. La découverte des trous noirs a démontré que notre univers renfermait à côté des espaces observables des régions invisibles. Cela nous rappelle avec beaucoup de précision ce que Teilhard de Chardin affirmait déjà au milieu du vingtième siècle sur «le dedans et le dehors des chose».

5. LA RELATIVITÉ COMPLEXE DE CHARON

Dans sa théorie de la relativité complexe, Jean-Étienne Charon décrit aussi la totalité de l'Univers comme comprenant un dehors observable et un dedans invisible. Alors que la relativité d'Einstein représente l'univers comme un espace-temps à quatre dimensions: trois dimensions d'espace et une dimension de temps, que l'on peut choisir, soit purement réelles (espace), soit purement imaginaires (temps), ou vice-versa; dans la relativité; complexe, ces quatre dimensions sont «complexes» au sens mathématique du terme, c'est-à-dire à la fois réelles et imaginaires.L'idée de base de la Relativité Complexe est de représenter l'univers comme étant formé de deux univers:

• Un univers observable (O) , ayant une entropie croissante et une flèche du temps positive (les effets suivent les causes).

• Un univers invisible (I), ayant une néguentropie croissante et une flèche du temps inversée (les causes suivent les effets).

Si l'on représente cette structure par un diagramme de Venn, l'intersection des deux ensembles figurant les univers observable (O) et invisible (I) est vide et la réunion de ces deux ensembles donnerait le Tout Universel (U).

C'est pour cette raison que l'on peut considérer la relativité complexe comme un pas vers la «Super-unification» en physique. D'autres savants ont effectué des tentatives dans ce même sens:• La Supergravité d'Abdus Salam• La théorie des Supercordes de John Schwartz. Ces théories introduisent des dimensions additionnelles d'espaces qui forment en quelque sorte un «antiespace».

Dans le cadre de la relativité complexe, l'électron constituerait un univers-trou, le pendant à l'échelle atomique des univers-trous gravitationnels.  L'électron (et plus généralement les leptons) serait entièrement logé dans l'univers invisible et n'aurait qu'un point de contact avec l'univers observable. C'est ce point précisément qui expliquerait que l'électron aurait un volume nul tout en ayant une masse non nulle. L'électron naît de la rencontre de deux photons de lumière et utilise l'énergie de ces photons pour se créer. Ces photons constituent le gaz-lumière dans l'électron et ils ne peuvent s'échapper, car l'électron, sorte de trou noir à l'échelle atomique, est un espace refermé sur lui-même d'où rien ne peut s'échapper. L'électron fait l'acquisition de connaissance par l'intermédiaire de la loi de la néguentropie non décroissante à l'intérieur de cet univers invisible. Le savoir de l'électron est cumulatif au cours du temps. Charon démontre scientifiquement que l'électron est le porteur de l'Esprit et qu'en ce sens, il devient le connaissant de l'Être; il introduit ainsi un nouveau concept en science, celui de la psychomatière: comme la matière est constituée d'atomes (eux mêmes formés d'un noyau et d'électrons), elle contient dans l'univers invisible un «côté psychique» et c'est pour cette raison que nous devrions voir en ce début du troisième millénaire une évolution des concepts dans ce domaine, nous voulons parler du passage de la matière à la «psychomatière» et de l'avènement de la «psychophysique». Qu'on est loin alors des conceptions objectives sur l'Univers! Ce qui est remarquable dans cette nouvelle physique, c'est de voir sa convergence avec les grands courants philosophiques comme le bouddhisme.
Pour rappeler que l'électron est possède propriétés psychiques, Charon le nomme «éon», le nom du porteur de l'esprit dans la Gnose il y a près de deux mille ans. Au coeur des éons, c'est la lumière qui est porteuse de l'esprit; on parle dans ce cas de «lumière nouménale» pour la distinguer de la «lumière phénoménale» que nous trouvons dans l'univers observable. Si la lumière phénoménale suit les lois des contraintes entropiques, la lumière nouménale, en suivant les lois de la néguentropie croissante,  est capable de mémoriser les informations et d'organiser tous les éléments pour créer de nouvelles informations: c'est l'une des quatre propriétés des éons « La Réflexion», propriété qui se déroule à l'intérieur du micro-univers éonique.  Les trois autres propriétés psychiques constituent des échanges d'information entre un éon donné et son univers extérieur: • La Connaissance est l'échange d'informations entre un micro-univers éonique et l'univers observable qu'il côtoie.
• L'Amour est l'échange d'informations entre deux micro-univers éoniques. C'est donc un échange direct de conscience à conscience.
• L'Acte est la propriété réflexe de la connaissance; c'est une information donnée par le micro-univers éonique au monde extérieur et qui pourra par exemple réaliser certaines synthèses chimiques.


EN GUISE DE CONCLUSION

N'est-il pas intéressant de constater  comme la recherche de la réponse à la simple question que nous nous posions au début de ce texte au sujet de l'électron, nous a en plus fait découvrir le monde fascinant de la psychomatière? Les quatre propriétés de cette  psychomatière vont nous permettre de conclure en caractérisant les trois modes de connaissances • La connaissance objective,  qui part uniquement des événements extérieurs au sujet  pour arriver à l'être; elle est limitée par nos sens et nous donne de l'Univers une connaissance partielle. La théorie quantique se situe dans ce courant d'idées, car elle nous décrit la matière, comme possédant une structure discontinue. C'est à ce mode de connaissance aussi qu'est liée l'évolution des sciences pures, comme la physique et la chimie.
• La  connaissance intuitive; elle puise son essence dans la mémoire universelle de l'être, pour qui le discontinu n'existe pas: EINSTEIN, dans sa théorie de la relativité, décrit l'univers réel comme étant continu.
• La  connaissance  spirituelle; c'est le lien entre le Tout (univers invisible et univers observable) et l'Être: théorie de la relativité complexe.

René-Yves Hervé