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Environnement I

Note préambulaire : quelques jours après la publication de cet article, je reçois la lettre deNotre-Plante.info dont un des articles est Vocabulaire officiel de l’environnement (Source : http://www.notre-planete.info/environnement/vocabulaire.php). Le mot environnement n’y est pas en entrée…

Le mot « Environnement » est mis à toutes le sauces depuis l’avènement de l’écologie politique mais comment envisager vraiment sa réalité ?

En-vi-ro-nne-ment… on lira avec intérêt l’article wikipédia sur le sujet mais je propose quand même qu’on essaie de voir la chose autrement.

L’environnement, n’allons pas par 4 chemins pour comprendre de quoi il s’agit c’est ce qui est autour de .

Autour de quoi ? de chacun, d’une partie, d’un ensemble et même de la planète, voire du Tout ! En ce dernier sens l’environnement lui-même s’entoure de lui-même par essence. Sans lui c’est l’ouverture sur le vide, l’aspiration vers le néant puisque, entend-on encore, la nature a horreur du vide (idée d’Aristote).

Est-ce tout ? Voyons, voyons…

Pour l’heure observons ce qui est autour de … nous, êtres pensants cherchant la connaissance des choses qui nous entourent !

Qu’est-ce qui est au plus proche de nous ?Malgré ce qu’on voudrait bien imaginer de la nature, il convient de constater que la chose la plus proche de nous, physiquement, environnementalement parlant, c’est-à-dire concrètement, géographiquement, c’est notre propre corporéité : ce qui nous sert de lien avec un « extérieur » et ouvre sur notre conscience sensorielle (basée sur nos sens).

Et juste après, juste au-delà du corps, avant toute ambition d’une intime proximité d’êtres chers (qui peuvent d’ailleurs être proches sans être en contact local), il y a nos vêtements, ou l’air, ou encore l’eau, voire un coin de table, un sable fin ou des galets arrondis (c’est mieux qu’anguleux), de l’herbe, etc. c’est-à-dire : de la matière.

1) Rencontre avec la  matière

(Ceux que la théorie sur la matière rebute un peu peuvent passer au chapitre 2 mais bon…)

Reconnaissons tout de suite que l’argument cliché énoncé juste un peu plus haut « la nature a horreur du vide » c’est un peu vite dit aujourd’hui. Disons qu’on a pensé qu’elle avait horreur jusqu’à ce qu’on comprenne que l’air c’était du plein compressible… et là déjà l’adage a pris du plomb dans l’aile du temps de Torricelli. L’avènement de la physique quantique a sans doute permis de penser qu’on allait une bonne fois pour toutes tordre le cou à cette pseudo vérité en décrétant que dans l’atome lui-même qui forme le plein des choses il y avait plus de vide que de matière stricto-sensu. Cela pourrait même vouloir dire que la matière a l’amour du vide….

Et puis cette même physique pousse le bouchon à dire qu’en fait, et bien, même les particules intraatomiques sont moins que du vent au niveau matériel, tels les photons qui sont non plus les petits grains newtoniens qu’ils étaient encore il n’y a pas si longtemps que cela avant de devenir des ondes particules. On garde le second mot parce qu’on, la physique quantique, a encore du mal à oublier totalement le mot matière qui se cache derrière celui de particule en tant que … granule unitaire et matériel, un truc en dur comme la poutre que mon front vient de rencontrer : pas si riche de vide que ça ni l’un ni l’autre sinon ils se passeraient au travers sans problème, et moi je serais sans douleur.

Malgré tout, l’idée de matière s’envole petit à petit au profit de la notion de particules élémentaires, photons (qui auraient du me permettre de la voir cette poutre !) et autres quanta d’énergie, énergie particulaire, unitaire, c’est-à-dire subatomiques, particules qui donnent à mes sens l’impression (choquante !) de matérialité, de substantialité impénétrable (surtout dans le cas de la poutre et de mon front). L’atome possède un extérieur qui me fait croire qu’il est un gros dur, qu’il possède une intégrité, qu’il est fondamentalement la complétude ultime.

Mais pour l’intérieur de la matière, c’est une autre histoire que celle de sa grossière apparence extérieure. On connait bien les électrons vagabondeurs qui font l’électricité chez les métaux mais restent fixes chez les non-métaux, enfin fixes…. disons solidement attachés à leurs atomes, disons même plus, atomes prêts à s’acoquiner avec un électron libre qui passerait par là pour parer leur être atomique d’une allure d’ion négatif, un truc qui existe difficilement tout seul dans la nature car il a besoin a proximité, c’est-à-dire dans son … environnement, d’une sorte de contrepartie ou de répondant sous la forme d’un ion positif.

Et pour que l’atome ou l’ion se tienne il faut qu’en lui agissent des forces car si des électrons jouent la sarabande en un joyeux nuages pour échapper à leur centre protonique et néanmoins attirant, l’aventure plutôt statique de ce dernier lui interdirait de rester lui-même sans l’apport d’un liant capable d’en maintenir plus de 2 ensemble (jusqu’à 92 pour l’uranium). Et ça c’est le rôle des neutrons ! Le + attire le – , mais il repousse le +, comme le – repousse le -…

Un cœur d’atome c’est un paquet de protons et d’un certain nombre de neutrons neutres donc (ni + ni -) qui font … masse, gangue. Et plus il y a de protons, plus il y a de neutrons ; et comme ils ont de plus en plus à faire pour contenir les forces de répulsion d’un proton vis à vis de ses voisins, ils sont de plus en plus nombreux selon le tableau ci-dessous qui fait apparaître le solde neutrons – protons sur fond blanc :

Image détaillant les quotat de protons/électrons et neutrons de divers éléments
Les éléments en italique fin et bleuté sont soit synthétiques (issus de nos centrales ou laboratoires) soit exceptionnels quand ce n’est pas strictement à l’état d’une théorique probabilité.

On voit ici que l’hydrogène et son unique proton joue facilement le jeu du centre inerte au potentiel d’attraction si grand sur sa périphérie électriquement polaire, qu’il faut à celle-ci, pour résister à la séduisante fusion charnelle, posséder un mouvement (en gros si la Lune ne tournait pas autour de la Terre, elle lui serait déjà tombée dessus – c’est ainsi qu’en bombardant des protons et des neutrons avec des électrons … libres, Friedmann a pu montrer que protons et neutrons n’étaient pas élémentaires mais composés).

Rebref… le centre est inerte, et l’environnement actif. Aussi longtemps qu’il peut être actif l’environnement ne cède pas à l’inertie. (Vous voyez, on finit par y arriver à cet environnement ! mais inutile pour l’instant de crier Ouf !)

Seulement voilà, à force de lorgner la matière avec de trop grosses loupes par rapport à ce qui reste d’analogique pour notre perception du réel nous avons réussi à descendre sous le niveau de la matière atomique pour en explorer ce que nous avions déduit de la chimie et de la physique classique. La physique quantique, via le Friedmann cité plus haut et d’autres, a décelé des constituants à l’intérieur-même de ce qui est à l’intérieur de la matière dont nous ne percevons que l’extérieur. Ainsi :

  • le proton, chargé électriquement (positif) est composé de trois autres particules : deux quarks up et un quark down…
  • le neutron (sans charge électrique) est composé de trois autres particules : un quark up et deux quarks down.

Les quarks sont, eux, des particules élémentaires tout comme l’électron qui est à la périphérie de l’atome et qui est, lui, chargé électriquement (négatif) ; mais l’électron n’est pas un quark, c’est un lepton… (il y en a 6 qui sont connus comme il y a 6 modèles de quarks qui constituent avec eux en fait 12 fermions ).

RereBref… toujours est-il qu’à ce niveau il ne faut plus penser « matière », on est dans un monde de forces, d’interactions naturelles et providentielles qui font qu’on peut compter sur la matière. Ces particules élémentaires sont comme des centres de forces à elles toute seules, sans « matière » pour les transmettre ou les ancrer. [Je ne parlerai pas des bosons car tout cela me donne le tournis … bref pour en savoir plus rendez-vous sur wiki ou ailleurs, c’est toujours intéressant mais incondensable.]

Ce qu’on voit de nos yeux, ce contre quoi on se cogne, n’est donc que l’environnement électronique, l’extérieur de l’atome qui, répété un grand nombre de fois devant des organes qui n’ont pas un pouvoir de séparation aussi puissant, donnent une impression de surface unie et continue (le cas échéant bien sûr).

C’est là qu’entre en scène un autre aspect : l’onde, sorte de pendant à l’idée matière qui est trop ‘dense’ et ne permet pas de comprendre certains faits (le débat ondes ou corpuscules fit rage au XIXe siècle avant que la mécanique quantique permette de voir une peu autrement les choses).

Ainsi le photon est devenu la particule quantum d’énergie lumineuse (visible et invisible, des ondes radio aux rayons gamma en passant par cette chose qui nous rend le monde visible et qu’on nomme encore lumière – terme auquel on adjoint un peu trop volontiers le qualificatif de visible ! quand ce n’est pas blanche !!!).

Photon : onde et particule en même temps, mais suffit-il d’entrer dans ces concepts pour se dire qu’on connaît la nature le lumière ?… Pourquoi pas ? mais est-ce suffisant pour la comprendre dans l’environnement généralement inondé de lumière ???

Le photon n’est pas un fermion mais un boson de jauge, autre classe de particules qui regroupe les porteurs d’interactions élémentaires : le photon et le boson porteur de l’interaction électromagnétique (comme le gluon est le porteur de l’interaction forte, et les bosons W et Z ceux de l’interaction faible si j’ai bien compris…).

L’idée d’onde est une chose, celle de force une autre, et les dites particules sont davantage des lieux de forces localisées sans besoin de support (aussi proposerais-je volontiers le mot force particule mais je crains n’avoir pas droit de citer, tant pis je m’exprime quand même !). Toujours est-il que l’intimité de la matière se refusant à nous dans son état direct, comme dans son pur concept d’ailleurs, nous devons pour l’instant l’habiller de représentations qui s’affinent au fil du temps.

Les choses étant posées en ce qui concerne notre environnement matériel, ou du moins l’idée qu’on s’en fait, nous irons plus loin … la prochaine fois.

[Et oui, la matière fait aussi partie de l’environnement… il n’y a pas que les petites fleurs et leurs abeilles.]

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Vocabulaire officiel de l’environnementSource : http://www.notre-planete.info/environnement/vocabulaire.php
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Par Patrick ROUSSEL

Conseiller en écologie, chercheur goethéen et enseignants.

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