jeudi 25 mars 2010

LES FORCES FONDAMENTALES DANS L'UNIVERS

Nous avons mentionné que les lois de la physique dans l'univers sont nées après le Big Bang. Ces lois sont basées sur les "quatre forces fondamentales" connues de la physique actuelle. Ces forces ont été formées en même temps que la formation des premières particules subatomiques à des temps bien déterminés juste après le Big Bang pour former l'ordre et le système entiers de l'univers.

Force nucléaire forte : 15

Force nucléaire faible : 7.03 x 10-3

Force gravitationnelle : 5.90 x 10-39

Force électromagnétique : 3.05 x 10-12

Les atomes, qui constituent l'univers matériel, doivent leur existence et leur distribution très uniforme à travers l'univers à l'interaction de ces forces. Ces forces sont la force d'attraction connue sous le nom de force gravitationnelle, la force électromagnétique, la force nucléaire forte et la force nucléaire faible. Toutes ont une intensité et un champ d'action différents. Les forces nucléaires fortes et faibles n'opèrent qu'à l'échelle subatomique. Les deux restantes - la force gravitationnelle et la force électromagnétique - gouvernent les assemblages d'atomes, en d'autres mots "la matière". L'ordre parfait sur la terre est la conséquence de la proportion hautement précise de ces forces. Une comparaison de ces forces fournit un résultat très intéressant. Toute la matière qui fut créée et dispersée à travers l'univers juste après le Big Bang a été modelée par l'effet de ces forces, qui ont de grands écarts entre elles. Ci-dessous sont représentées les valeurs différentes et stupéfiantes de ces forces, en unités standards internationales:

Ces forces fondamentales permettent la formation de l'univers matériel à travers une distribution parfaite de puissance. Cette proportion entre les forces est basée sur un équilibre tellement délicat qu'elles ne peuvent agir convenablement sur les particules qu'avec ces proportions particulières.

1. LA PUISSANCE GIGANTESQUE DANS LE NOYAU:

LA FORCE NUCLÉAIRE FORTE

Jusqu'ici, nous avons passé en revue la manière dont l'atome a été créé étape par étape et les équilibres délicats agissant dans cette création. Nous avons vu que tout ce qui nous entoure, y compris nous-mêmes, est constitué d'atomes et que ces atomes sont constitués d'autres particules. Quelle est donc la force qui maintient ensemble toutes les particules formant le noyau de l'atome? Cette force, qui maintient le noyau intact, et qui est la force la plus puissante définie par les lois de la physique, est la "force nucléaire forte".

Cette force garantit que les protons et les neutrons du noyau de l'atome restent ensemble sans partir ici ou là. Le noyau de l'atome est formé de cette manière. La force est si puissante qu'elle force pratiquement les protons et les neutrons à se lier entre eux. C'est pourquoi les particules minuscules qui possèdent cette force sont appelées "gluon", ce qui signifie "colle" en latin. La solidité de cette liaison est ajustée très précisément. L'intensité de cette force a été arrangée spécifiquement afin de maintenir les protons et les neutrons à une certaine distance les uns des autres. Si cette force avait été un tout petit plus forte, les protons et les neutrons se cogneraient les uns aux autres. Si cette force avait été un tout petit peu plus faible, ils se seraient dispersés. Cette force possède tout juste l'intensité nécessaire pour former le noyau de l'atome après les premières secondes du Big Bang.

Les bombardements de Hiroshima et Nagasaki montrent combien est destructrice la force nucléaire forte une fois libérée. La seule raison à l'efficacité des bombes atomiques, que nous reverrons en détail dans les prochains chapitres, est la libération de quantités minuscules de cette force cachée dans le noyau de l'atome.

2. LA CEINTURE DE SÉCURITÉ DE L'ATOME: LA FORCE NUCLÉAIRE FAIBLE

Un des facteurs les plus importants entretenant l'ordre sur la Terre est l'équilibre au sein de l'atome. Cet équilibre assure que les choses ne se désintègrent pas soudainement ou n'émettent de dangereuses radiations. La "force nucléaire faible" est responsable de cet équilibre entre les protons et les neutrons du noyau de l'atome. Cette force joue un rôle important dans la conservation de l'équilibre du noyau qui contient de grands nombres de neutrons et de protons.

Au cours de la conservation de cet équilibre, un neutron, si besoin est, peut être changé en proton. Puisque le nombre de protons dans le noyau change à la fin de ce processus, l'atome change également et devient un atome différent. Ici, le résultat est très important. Un atome se transforme en un autre atome sans se désintégrer et continue son existence. Cette ceinture de sécurité protège les organismes vivants contre les dangers qui surviendraient autrement de la part des particules qui se libéreraient de manière incontrôlée et feraient du mal aux gens.

3. LA FORCE QUI MAINTIENT LES ÉLECTRONS EN ORBITE: LA FORCE ÉLECTROMAGNÉTIQUE

La découverte de cette force nous introduit dans une nouvelle époque de l'histoire de la physique. On a alors compris que chaque particule porte "une charge électrique" selon ses propres caractéristiques structurales et qu'une force existe entre ces charges électriques. Cette force stipule que les particules ayant des charges électriques opposées s'attirent entre elles et que les particules ayant la même charge se repoussent, ce qui garantit que les protons du noyau de l'atome et les électrons voyageant en orbite autour s'attirent. De cette manière, le "noyau" et les "électrons", les deux éléments fondamentaux de l'atome, restent ensemble.

Le moindre changement dans l'intensité de cette force expulserait les électrons loin du noyau ou provoquerait leur chute sur le noyau. Dans les deux cas, il deviendrait impossible que l'atome, et par conséquent l'univers matériel, puisse exister. Cependant, depuis le premier moment auquel cette force s'est formée, les protons du noyau attirent les électrons avec la force exacte nécessaire pour former l'atome.

4. LA FORCE MAINTENANT L'UNIVERS: LA FORCE GRAVITATIONNELLE

Il n'est possible de survivre dans un environnement sans gravité que pendant une certaine période en utilisant un équipement spécial.
C'est la seule force que nous pouvons percevoir couramment, et c'est aussi la seule sur laquelle nous connaissons le moins de choses. Appelée couramment gravité, cette force est en fait appelée "force d'attraction massique". Bien que ce soit la force la moins puissante comparée aux autres, grâce à elles de très grandes masses sont attirées les unes vers les autres. Cette force est la raison qui permet aux galaxies et aux étoiles de l'univers de rester dans l'orbite d'autres astres. La Terre et les autres planètes restent dans une certaine orbite autour du Soleil grâce à cette force gravitationnelle. Nous sommes capables de marcher sur la terre grâce à cette force. Si cette force déclinait, les étoiles tomberaient, la Terre s'arracherait à son orbite et nous serions éjectés dans l'espace. Si cette force était un tout petit peu plus puissante, les étoiles rentreraient en collision, la Terre se jetterait dans le Soleil et nous serions attirés dans la croûte terrestre. Cela peut vous sembler n'être que des éventualités lointaines, mais elles seraient inévitables si cette force avait dévié de sa valeur actuelle ne serait-ce que pendant un court instant.

Tous les scientifiques étudiant ce sujet admettent que les valeurs précisément déterminées de ces forces fondamentales sont vitales pour l'existence de l'univers.

En parlant de cela, le célèbre biologiste moléculaire Michael Denton énonce dans son livreNature's Destiny: How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe (La destinée de la nature: comment les lois de la biologie révèlent une intention dans l'univers):

Si, par exemple, la force gravitationnelle était un trillion de fois plus forte, alors l'univers aurait été beaucoup plus petit et son existence beaucoup plus courte. Une étoile moyenne aurait une masse un trillion de fois plus faible que le Soleil et une durée de vie d'environ un an. D'un autre côté, si la gravité avait été moins puissante, aucune étoile ou galaxie ne se serait formée. Les autres valeurs et relations ne sont pas moins importantes. Si la force forte avait été un tout petit peu plus faible, le seul élément qui serait stable serait l'hydrogène. Aucun autre atome ne pourrait exister.

Une conception suprême et un ordre parfait prédominent dans l'univers entier qui est gouverné par ces forces fondamentales. Celui à qui appartient cet ordre est, sans aucun doute possible, Dieu, qui a tout créé de manière parfaite et à partir de rien. Isaac Newton (1642-1727), le père de la physique moderne et de la mécanique céleste, qui est reconnu comme étant "l'un des plus éminents scientifiques qui ait jamais existé" a accordé une attention au fait suivant: "Ce magnifique système du Soleil, des planètes et des comètes peut uniquement être le résultat du conseil et de la domination d'un Être intelligent et puissant. Cet Être gouverne toutes choses, non pas comme l'âme du monde, mais comme le Seigneur au-dessus de tout, et sur l'action de Sa domination. Il est habituellement appelé Seigneur Dieu, Souverain universel."

Si elle avait été légèrement plus forte par rapport à l'électromagnétisme, alors un noyau atomique constitué de seulement deux protons aurait été une caractéristique stable de l'univers - ce qui signifie qu'il n'y aurait pas d'hydrogène, et si des étoiles ou des galaxies se développaient, elles auraient été très différentes de ce qu'elles sont aujourd'hui. Il est clair que si ces forces et constantes n'avaient pas eu précisément leurs valeurs qu'elles ont aujourd'hui, il n'y aurait jamais eu d'étoiles, de supernovas, de planètes, d'atomes, de vie.11

Le célèbre physicien Paul Davies énonce son admiration pour les valeurs prédéterminées des lois de la physique dans l'univers:

Quand on étudie la cosmologie, l'incrédulité nous gagne. Des découvertes récentes à propos du cosmos primitif nous obligent à accepter que la vitesse de l'univers en expansion a été réglée avec une précision étonnante.12

Une conception suprême et un ordre parfait règnent sur l'univers entier construit sur les fondations fournies par ces forces fondamentales. Celui qui possède cet ordre est, sans aucun doute, Dieu, qui créa tout de manière parfaite à partir de rien. Dieu, Seigneur de tous les mondes, maintient les étoiles dans leurs orbites avec la plus faible des forces, et maintient ensemble le noyau de l'atome minuscule avec la force la plus forte.

Toutes les forces agissent selon des "proportions" qu'Il a déterminées.

Dieu fait référence à l'ordre dans la création de l'univers et aux équilibres "déterminés très exactement" dans un de Ses versets:

Celui à qui appartient la royauté des cieux et de la terre, qui ne S'est point attribué d'enfant, qui n'a point d'associé en Sa royauté et qui a créé toute chose en lui donnant ses justes proportions. (Sourate al-Furqane: 2)

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