Chaud devant: les états de la matière

En regardant tomber les premiers flocons de neige de la saison, pas longtemps, juste quelques minutes, le temps de réaliser que l’hiver arrivait, j’ai été prise d’un doute. Un doute très diffus. J’ai quitté des yeux la fenêtre pour m’adresser d’un coup d’un seul à mon ami voisin de table, docteur en biologie, le seul voisin surement capable d'encaisser mes questions pas toujours très digestes:

-     Combien d’états de la matière connaissons-nous ? Par exemple l’eau peut être solide, liquide ou gazeuse, mais est-ce généralisable à toute la matière que nous connaissons ? Une chose est-elle forcément solide, liquide ou gazeuse? 

Mon voisin a gentiment éclairé ma lanterne :

-        Il y a trois états principaux de la matière comme tu viens de le dire, solide, liquide et gazeux, mais on en connaît d’autres ( Plasma, super-fluides...). La matière change d’état en fonction principalement de la température et de la pression. La température de fusion de l’eau est d’environ 0° C et l’eau bout à environ 100°C .

-        Fusion ? Tu veux dire le phénomène de solidification ?

-        Non, l’autre, quand elle passe de l’état solide à l’état liquide.

-        Tiens donc, et comment s’appelle-t-on le changement d’état liquide à état solide ?

-        Solidification, tout simplement, et on appelle sublimation le passage de l’état liquide à gazeux ou solide à gazeux.

-        C’est très intéressant cela, parce que ces termes sont très évocateurs philosophiquement. Fusion, sublimation…

-        Mais ce qui est surtout intéressant, c'est que ces états principaux sont des états dits stables, et que pour passer d’un état stable à un autre état stable, la matière passe par une multitude d’états intermédiaires. Il existe aussi des états dits « métastables », lorsque par exemple, on trouve de l’eau liquide à – 40°C, on parle alors de surfusion. Les facteurs que sont la température et la pression ne sont pas les seuls qui entrent en compte dans les « transitions de phase ».

Nous y voilà : transitions de phase, état et processus, état stable et instabilité, thermodynamique et entropie, et maintenant métastabilité. Tu m’étonnes que le doute ait été diffus. Des concepts, plus que des phénomènes, ô combien intrigants.

1 - la notion de changement d’état 

Lorsqu’on parle d’état de la matière, on suppose une stabilité de la matière, et définir des états stables nous permet de catégoriser la matière en fonction des formes dans lesquelles elle se manifeste (la roche est solide, le lait est liquide, etc). 

On peut considérer que la stabilité d’un état est relative à notre perception et à notre préhension cognitive. Pour passer d’un état théoriquement stable à un autre, la matière transite par de nombreux états intermédiaires que nous ne voyons pas toujours. L'eau ne passe pas de l'état solide à l'état liquide en un claquement de doigt, mais tout au long d'un processus de solidification. Aussi, il existe différents types de solidité, de liquidité, de « gazéité » (pour employer des termes barbares). Un cristal, comme un flocon de neige, n’est pas la même chose qu’un bloc de glace. Une substance colloïdale (gel) n’est ni « vraiment » solide, ni liquide. Mais qu’est-ce que « vraiment » solide veut dire, il y a du solide plus solide que du moins solide, et c’est toujours plus ou moins « solide » par rapport à des éléments extérieurs.

Ce que l’on cherche, ce sont des formes qui ne varient pas beaucoup en fonction de l’environnement extérieur, des formes stables. Imaginons que la roche se mette à fondre dès qu’il fait plus de 30°C, nos montagnes auraient fière allure. Notre quête de stabilité a deux conséquences importantes : d’abord elle nous fait voir l’instabilité comme « mauvaise », porteuse de risque et d’insécurité, une faille dans notre maîtrise de l’environnement ; ensuite, entre stabilité et instabilité, il y a un monde intermédiaire qui n’on ne pense pas à regarder (sauf si on est un scientifique, je veux dire).

C’est lorsque l’on va voir un peu plus en profondeur les secrets de la matière, que l’on constate la relativité des observations et des premiers développements théoriques que les observations ont inspirés. Pour faire simple : l'homme a observé du dur, du moins compact, du liquide, de l’air, puis il a théorisé les différents états répertoriés. C’est ainsi que la science a commencé, par un répertoire d'observations, puis une réflexion qui tente de rendre compte de ces observations.

Aujourd’hui, on pense la matière comme étant « finie », dans le sens « limitée » à ces trois types de manifestations, ou comme pouvant, quoi qu’il arrive – si par exemple, on découvre d’autres formes de matière, on en connaît déjà plus de trois - être catégorisée selon sa forme en états distincts les uns des autres. Distincts dans le sens où l’on fait abstraction des états intermédiaires, des processus. Distincts dans le sens où l’on évacue toute idée d’une continuité de la matière. Une continuité bien évidemment très subtile, latente.
Si l'on "met de côté" les aspects liquide, gazeux, solide et surfusionné de l'eau, que reste-t-il? Dans quel état est notre eau ? La matière est continue dans ses changements d'état, et l'état dans lequel un chose nous apparaît, est en fait l'état le plus visible à nos yeux, parce que plus stable.

Pour en revenir à ma matière « étatistique » (encore un mot barbare), je dirais que nous avons une tendance générale à réifier la matière et que cette tendance devrait être questionnée. Si l’on découvrait par exemple qu’au niveau macroscopique, ou mésoscopique – bref à l’échelle de notre interaction directe (via nos sens) avec la matière- celle ci n’était pas aussi déterminée, voire déterminable, objectivable, discrète, qu’on le pense et qu’on le souhaite, cela inviterait à repenser sérieusement le matérialisme dans toutes ses dimensions (notamment sociologique).

2) L’homme cherche la stabilité au moyen de la métrie, plus que de la mesure.

On pourrait parler d’une "métrication" de la matière, d’une "métrication" des phénomènes, une "métrication" dont l’étalon de mesure est toujours, nécessairement, proportionnel à la condition anthropique. Plus clairement : c’est en rapport avec des observations faites par l’homme que sont établis les étalons de mesure. Par exemple : la thermométrie (mesure de la température).

Je vous raconte et vous me direz.

Je reprends mon voisin de table :

-        Tu me dis donc que la matière change en fonction de la température notamment.

-        Oui, et à des températures proches du zéro absolu, on observe des phénomènes de super-fluidité, ce qui est un autre état de la matière.

-        Le zéro absolu, c’est -273 degrés n’est-ce pas ?

-        C’est ça, - 273,15 degrés Celsius, ou 0 kelvin (0°K), c’est une limite de froid approximative, un peu comme le mur de Planck.

-       Je vois.

Ce que je vois, c’est que nous avons des chiffres étranges pour parler températures. Avant de me jeter sur internet pour avoir des infos sur je ne sais quoi, je réfléchis. Voyons. Degrés Celsius, degrés kelvin, Fahrenheit, et il y en a sûrement d’autres.

Étrangement, l’eau gèle à 0° Celsius et bout à 100 degrés Celsius. Ce ne peut être un hasard. 

Se peut-il alors qu’on ait arbitrairement pris des phénomènes observés (solidification de l’eau, évaporation) et décrété du poing sur la table que l’un déterminerait une « température » de 0° et l’autre de 100° ? Ensuite par rapport à ces deux bornes, on aurait établi une graduation s’étendant entre et au-delà des bornes, exactement comme on trace une droite passant par deux points A et B, posant A= 0 et B=100, divisant le segment « interponctuel » en 100 sous-parties égales et prolongeant la graduation au-delà des limites du segment, en respectant la « taille » des sous-parties.

Dans ce cas, la taille d’une sous-partie, autrement dit, la taille d’un degré, a quelle valeur ?

Il a une valeur et une valeur certaine : c’est un moyen, un instrument à notre disposition pour mesurer une dimension de notre environnement (dans le but de contrôler et de comprendre cet environnement, etc…) mais en dehors de « nous », la valeur d’un degré est simplement…. hors de toute considération. 

Ensuite j’ai cherché des infos sur le degré Celsius et j’ai été surprise de voir que notre bon monsieur Celsius a procédé, ainsi que ses confrères thermomètres (dans le sens spécialistes de la thermométrie bien sûr), comme je l’imaginais : d’après l’observation de phénomènes. Chaque thermomètre choisissant ses phénomènes, puis se conformant ou non à la coutume centigraduelle. (Fahrenheit avait choisi pour ses bornes 0° F et 12°F, avant de multiplier par 8 ses degrés, établissant les bornes à 0° et 96°F) Notons que Celsius lui-même avait, à l’origine, créé une échelle de mesure inversée, c’est-à-dire que plus on allait vers le froid, plus les nombres augmentaient… C’est un bel exemple de la place qu’occupe la « convention » : le froid est égal à moins, le chaud à plus, mais pas nécessairement.

Amusons-nous un instant:
Si la température la plus froide qui existe est de -273,15 degrés Celsius. Qu'on ait décidé d'en faire le point de départ d'une autre échelle (celle de Lord Kelvin par exemple).  On aurait pu prendre la température du soleil comme borne supérieure (5526°C) on additionne les deux 5526 + 273.15= 5800 (arrondis) Si on veut garder notre symétrie entre positif et négatif on divise par deux et hop, le soleil a une température de 2900 degrés Bellefleur, le zéro absolu est de -2900, l'air printanier frôle les 150° B. Bien sûr, dans ce cas, la valeur d'un degré est la même que pour l'échelle de Celsius ou pour l'échelle de Kelvin. On peut donc faire un bazar plus important en choisissant par exemple que seuls les nombres premiers sont marqueurs de degrés, et que l'écart thermique entre chaque nombre est le même quelque soit la "valeur" de l'écart numérique. On peut faire ce qu'on veut, encore faut-il que le système international soit convaincu de la praticité de votre échelle et qu'elle ne bouscule pas trop les conventions. Ce qui sera commun à toute échelle, a priori et jusque preuve du contraire, c'est son arbitraire, lié au fait que ce sont des "phénomènes physiques à notre portée" qui conditionnent l'échelle.
On sait quelle est la température la plus froide pour l'instant, en dessous de laquelle on ne peut pas descendre, par contre on peut monter très haut, peut-être même approcher de manière asymptotique un infini potentiel! Si l'on considère alors que les températures sont finies, avec un minimum et un maximum, on constate que nous sommes plus près de fond du bocal que du couvercle. Cela en théorie, car la majorité de l'univers baigne dans un froid glacial.

Voici un tableau qui illustre la relativité du degré par rapport à l’homme :

Donc, la température, qu’est-ce que c’est si ce n’est une manifestation diffuse d’énergie sous forme de sensation calorifique (froid, chaleur !) que nous nous sommes amusés à graduer ? 

Le degré n’existe pas dans la nature. Et ce qui est valable pour la thermométrie est sans doute valable pour toute métrie. Cela bien sûr, n’invalide en rien les disciplines et les pratiques de mesure, mais cela les relativise, et cette relativité mérite d’être pensée.


Quelques articles croisés sur internet:
Degré Celsius sur Wikipédia

Thermométrie
Surfusion

Mais qu'est-ce qui se passe....

Bon, après quelques virages existentiels délicats à négocier, nous voilà arrivés à bon port, c’est-à-dire, devant une belle page blanche que des petits doigts agités vont s’empresser de noircir. 

Je fais actuellement une pause dans les articles-étapes qui s’éparpillent sur la paillasse du laboratoire Shantée Bellefleur. Non pas que j’ai fait le tour de toutes les questions qui m’intéressent, mais je crois qu’il est temps de faire une sorte de « point ». Donc, je travaille depuis quelques semaines sur un article « transversal ». Transversal ? Quoi qu’est-ce ? Eh bien disons qu’il s’agit d’un article synthétique à tendance systémique… si cela vous parle davantage… c’est-à-dire un article qui lie les thèmes qui me sont chers et qui tente, après moult génuflexions mentales, de comprendre ce qui se passe dans ce bas-monde.

Crise, pouvoir, puissance, d’un côté ; complexité chimérique du système et servitude volontaire d’un autre côté, saupoudrés des notions d’atavisme, d’effort, de confiance.

Individualisme, matérialisme, progrès, connaissance, rationalité, processus, condition humaine, altern'action, tout cela passé au crible d’un enthousiaste « penser autrement ». Jusqu'à, pourquoi pas, penser une "condition quantique".

Mmmm, tout un programme excessivement ambitieux. D’autant plus ambitieux que l’ensemble transversal est présenté, tant que faire se peut, sur un ton détendu, avec le moins d’envolées métaphysiques possible, comme des amis discutant autour d’un pack de bières, cherchant à comprendre honnêtement et sincèrement, « qu’est-ce qui se passe »….. !

Un de mes professeurs répétait souvent qu’en plaçant la barre haut, bien qu’il soit peu probable de l’atteindre, les efforts faits pour tenter d’atteindre cette barre nous mèneraient plus haut que si la barre avait été moins haute… Etait-ce mon professeur de sport ? Je ne sais plus.

Bon, assez de bavardage, il est temps de s’y remettre.

Noces Rebelles

J’ai regardé les Noces Rebelles hier, film de Sam Mendes dans la veine d’American Beauty qui est aussi un superbe film, soit dit en passant.

Les Noces Rebelles, je ne connaissais pas du tout. Je ne savais pas, au moment où j’ai commencé à le regarder, qu’il était du même réalisateur qu’American Beauty, et encore moins qu’il traitait un peu du même sujet (à savoir une critique des mœurs de la classe moyenne américaine).

Après les premières minutes de ce film, voyant que le couple de l’histoire se déchire terriblement, je me lève pour éteindre la télé, bien consciente qu’un drame sentimental est la dernière chose qu’il me faille voir en ce moment. Mais j’attends quand même un peu : si le film commence aussi mal pour les personnages, ça va forcément aller mieux, auquel cas je ferais mieux de regarder.

En effet, un peu plus loin dans le film, les deux jeunes mariés prennent une décision surprenante : ils vont tout laisser tomber, maison, boulot, amis, pour aller vivre une vie qui ait du sens, se donner les moyens de prendre le temps, les moyens de faire des choses intensément, trouver leur voie, explorer leur richesse intérieure, etc. 

Lui : « - Mais qu’est-ce que j’ai de si exceptionnel qui vaille la peine que je le cherche ?

Elle : -  Tu es la chose la plus merveilleuse au monde : tu es un homme. »

Évidemment, ce genre de réplique ne peut pas me laisser indifférente et je me dis à ce moment du film que c’est absolument fantastique. S’ils partent à la poursuite de leur rêve et envoient tout balader, cela veut dire que c’est possible et qu’il y a de l’espoir.

Je me rassois dans une confiance inconfortable, espérant voir la suite que je souhaite voir, mais tout de même légèrement sceptique. J’ai beau avoir confiance en la vie et être enthousiaste, je sais que rien ne se passe jamais comme on le souhaiterait…

 A ce moment-là, je partais pour voir le film dans son intégralité. Quelque soit l’évolution, heureuse ou triste, je ne couperais pas l’histoire puisque je venais d’y associer une question existentielle toute personnelle.

En effet, précisons sans nous appesantir sur la question, que j’ai récemment fait quelques choix de vie qui s’apparentent au « allons en Europe vivre une vie qui ait du sens ! » du film. Je m’accroche de toutes mes forces à l’espoir qu’il est possible de mener une existence honnête envers soi-même, à l’espoir que si l’on se donne les moyens de se connaître et se trouver, on pourra éventuellement s’épanouir et vivre intensément, quitte à ce que, pour que cela se fasse, il faille mener une vie allant à contre courant de la norme. Pourtant, tout autour de moi tend à me convaincre du contraire. Surtout ces jours-ci ou mes espoirs sont terriblement mis à mal.

Si je parle aujourd’hui de ce film, les Noces Rebelles, c’est parce qu’il a réussi à anéantir tous mes espoirs, à ne laisser qu’un vide insipide au fond de mon cœur ou de ma tête, le truc qui fait qu’on sent et qu’on comprend.

Ce film est d’une justesse incroyable. Il est horriblement vrai.

Quelle insolence que de croire que la vie est faite pour être menée intensément. Quelle inconscience de chercher le sens que sa propre existence peut avoir. La vie est faite pour être traversée tête baissée, discrètement, en faisant le moins de vague possible, en respectant toutes les règles pour être agréable aux autres. Les rêves ne sont que des poisons qui entretiennent un espoir qui sera nécessairement déçu. Il vaut mieux les ignorer et le plus tôt est le mieux. Toute confiance, tout enthousiasme, tout rêve d’amour véritable, tout cela n’est voué qu’à être dévasté, brûlé, piétiné, et pas forcément par les autres mais aussi, simplement, par les évènements, le cours de la vie…

Ce film fait écho à de nombreux discours qui me sont répétés depuis des années, notamment par mes parents, qui me le répètent encore, et que je m’évertuais alors à ne pas écouter. « Ne pas être normale c’est une folie, une maladie et la vie se chargera de te le faire comprendre. »

Maintenant je l’entends très clairement.

C'est tellement rassurant de voir les rêveurs se casser la gueule et agoniser dans leur désespoir.

Ce n’est pas la première fois que je me prends la réalité en pleine figure. J’ai toujours continué à avancer, cependant, même très lentement, voire de plus en plus lentement. Aurai-je aimé être différente et avoir d’autres attentes de la vie : bien-sûr, mais je ne peux pas changer.

Alors, comme notre chère April dans le film, j’ai bien peur de ne voir qu’une issue possible. A moins qu’une fois de plus, encore une fois, une petite étincelle s’embrase à nouveau, un petit espoir… Mais pour l’instant, je ne vois rien se profiler à l’horizon.

Je suis curieuse de voir si je vais m’en sortir cette fois-ci.

De quoi parle "La discretion de l'homme moderne"

La philosophie est un vaste domaine.

Elle prend aussi différents visages. Parfois, elle prend celui d’un historien qui retrace le fil des idées philosophiques et de leurs auteurs depuis un passé lointain jusqu’à aujourd’hui. D’autres fois, la philosophie questionne. 

Lorsque la philosophie questionne, elle s’intéresse à des sujets à l’abord compliqué, c’est-à-dire des sujets que notre quotidien ne nous met pas sous le nez régulièrement. Pourtant ces sujets sont très importants : il peut s’agir de la condition humaine, du sens de la vie, de la foi et des idéologies, de la nature de la réalité.

Grâce à ce questionnement, la philosophie garde l’esprit en alerte. Elle tente de ne rien considérer comme « allant de soi ». Elle permet de remettre en cause des idées reçues et de se projeter dans un « autrement » potentiel.

Elle cherche avant tout à réconcilier l’homme avec lui-même.

Il est une question qui m’est venue à l’esprit lorsque j’ai abordé certains concepts mathématiques. Pour être plus précise, disons que certains concepts mathématiques m’ont permis de poser une question dont les termes avaient déjà été soulevés au cours de réflexions sur le temps et la rationalité.

Voici de quoi il retourne.

En mathématiques, il existe un problème très important sur lequel de très grands esprits se sont penché (Newton, Leibnitz, Cantor et beaucoup d'autres) : c’est l’opposition entre discret et continu. Il apparaît que notre esprit ne peut concevoir quelque chose de continu autrement que comme une succession d’éléments discrets. 

Un élément discret est simplement un élément dénombrable, séparable, unitaire, distinct d’autres éléments. Le caractère discret, c’est- à-dire séparable, dénombrable, est applicable à toute sorte de choses. Par exemple, un gaz est constitué de particules, l’eau est aussi constituée de particules. En mathématiques, Newton et Leibnitz ont inventé une manière d’étudier le mouvement d’un fluide qui consiste à dire, dans un premier temps, que le fluide est constitué d’une infinité de points. Ensuite, il s’agit de calculer la position, la vitesse, de chaque point en chaque endroit pour prévoir l’écoulement du fluide étudié.

Ceci n’est qu’un exemple de la difficulté qui existe dans la conception de choses discrètes (distinctes) et de choses continues.

Je me suis demandée pourquoi nous rencontrions une telle difficulté à concevoir le continu autrement que comme le mouvement de choses discrètes. 

Tout d’abord, je me suis confrontée à l’intraitable rationalité. 

La rationalité est une faculté qui nous est chère. Ici, dans les pays occidentaux plus qu’ailleurs. Nous avons une histoire des idées qui nous a présenté la Raison comme étant ce que l’homme avait de plus efficace pour acquérir des connaissances, pour comprendre. La rationalité repose sur des processus logiques rigoureux. Elle est objective, c’est-à-dire que n’importe quel homme peut suivre un processus logique et aboutir a la même conclusion. La rationalité n’est pas tributaire de l’individu qui l’emprunte.

La rationalité généralise des phénomènes pour pouvoir les prévoir. La rationalité a établit un principe fondamental : le principe de causalité. Une même cause produit un même effet. Et toute chose est la conséquence d’un ensemble de choses. De manière générale, la raison CONCOIT, c’est –à-dire qu’elle extirpe des éléments de ce qui les entoure. C’est la base de son fonctionnement. En conclusion de ma réflexion, je me disais que CONCEVOIR est un acte de DISCRETISATION, et qu’à partir de là, il nous serait en effet difficile de CONCEVOIR le CONTINU.

Qu’il soit difficile de concevoir le continu, c’est une chose qui ne semble pas nous faire avancer, mais avoir conscience que c’est la raison qui rend cela difficile, c’est une avancée. Une petite avancée.

Je me suis ensuite posée une autre question : dans quelle mesure la discrétisation imprègne-t-elle notre manière de voir le monde, de le penser, et de nous penser, en tant qu’hommes dans le monde.

 

La réponse à cette question n’est pas très compliquée : la discrétisation est omniprésente dans notre manière de voir le monde. Elle l’est principalement dans la pensée occidentale. Les notions d’individualisme, de libéralisme économique (capitalisme) sont des idéologies qui reposent sur l’idée absolue selon laquelle tout ce qui constitue la réalité avec laquelle nous pouvons interagir, est DIVISIBLE. 

Par exemple, les individus sont des corps séparés les uns des autres, c’est un fait, mais l’individualisme repose plus sur ce qui sépare les individus que sur ce qui les relie.

Ensuite les exemples sont innombrables : différenciation, marchandisation de plus en plus de choses à  la limite de l’éthique, matérialisme, satisfaction de l’intérêt personnel…

Cette réflexion sur le discret, si elle ne donne pas de réponse ni de solution à quelque problème, a le simple mérite d’apporter un léger éclairage sur certains phénomènes importants. Elle ouvre la voie à d’autres réflexions. Surtout, cette réflexion affirme que la nature discrète de la réalité que nous percevons est relative à notre mesure. C’est à dire qu’il peut être hasardeux de spéculer sur une séparabilité toujours vraie, à toute échelle, de tout ce qui nous entoure. Il peut être envisageable que la discrétisation soit une affaire d’hommes. D’hommes trop rationnels…

Article : La discrétion de l'homme moderne