Existe-t-il une telle chose que rien? – Reggie, sept ans, Darlington
Quelqu’un pourrait-il ne rien voir ? A quoi ressemble rien ? – Maya, neuf ans, Bristol
Imaginez que vous entendiez un bruit à l’extérieur de votre fenêtre. Vous pensez que ce pourrait être un chien qui aboie, ou peut-être un enfant qui crie. Mais quand vous vous levez et regardez, il n’y a ni chien ni enfant. “Oh,” dites-vous, “il n’y a rien là-bas.”
Nous disons souvent que nous n’avons “rien”, ou qu’il n’y a “rien”. Mais ce que nous voulons dire, c’est que nous n’avons rien de particulier. Lorsque vous avez regardé dehors, beaucoup de choses étaient là – des arbres, des maisons, des voitures et des bicyclettes peut-être – mais la chose particulière que vous cherchiez n’était pas là.
Même si vous regardiez dans une pièce complètement vide, il y aurait toujours des choses là-bas. Il y a toujours de l’air, et l’air est composé de moléculescomme l’oxygène dont nous avons besoin pour nous maintenir en vie.
Enfants curieux est une série de La conversation qui donne aux enfants la chance d’avoir des réponses à leurs questions sur le monde par des experts. Si vous avez une question à laquelle vous aimeriez qu’un expert réponde, envoyez-la à curieuxkids@theconversation.com et assurez-vous d’inclure le prénom, l’âge et la ville du demandeur. Nous ne pourrons pas répondre à toutes les questions, mais nous ferons de notre mieux.
Mais qu’en est-il de l’espace ? Il n’y a pas d’air dans l’espace : c’est pourquoi les astronautes doivent porter une combinaison spatiale qui offre oxygène pour respirer s’ils font une “promenade dans l’espace”.
Il y a aussi des molécules dans l’espace, mais elles sont si rares qu’il s’agit principalement d’espace vide. C’est appelé un aspirateur. Nous pourrions penser que le vide que nous pouvons voir entre les étoiles dans le ciel nocturne, où il y a très peu de molécules, sera là où nous ne trouverons « rien ».
Il s’avère, cependant, que lorsque vous regardez dans le ciel nocturne, vous ne voyez “rien”. Cet espace vide est rempli d’énergie, et c’est quelque chose même si vous ne pouvez pas le tenir dans votre main. L’énergie est ce qui fait bouger les choses.
L’énergie ne s’en va jamais et elle n’est jamais fabriquée à partir de rien. Lorsque vous courez, l’énergie de votre mouvement provient de l’énergie que vous avez tirée de la nourriture que vous avez mangée. Lorsque vous vous arrêtez, cette énergie se transforme en chaleur et a un impact minuscule sur le mouvement de la Terre lorsque vos pieds frottent contre elle lorsque vous freinez.
Einstein s’est rendu compte que l’énergie et les particules (de minuscules morceaux de matière) sont les deux faces d’une même médaille. Les plus petites choses que nous connaissons – comme les particules, qui sont plus d’un million de milliards de fois plus petites que nous – sont fabriquées à partir d’énergie. Il y a environ un siècle les scientifiques ont réalisé que ces petites choses agissent différemment des choses plus grandes dans l’univers. Leur comportement ne peut pas être prédit avec précision, et il ne peut être décrit qu’avec quelque chose appelé “mécanique quantique”.
Particules et anti-particules
Cela signifie également que la teneur en vide n’est pas précisément nulle. De minuscules particules peuvent rencontrer leurs opposés exacts, “anti-particules”. Lorsque cela se produit, ils s’annulent et disparaissent, mais cela laisse derrière eux l’énergie qui les avait créés en premier lieu.
Le vide de l’espace est une « soupe » d’énergie et de paires de particules et d’antiparticules. Le scientifique hollandais Hendrik Casimir a suggéré un moyen de le prouver en 1948 – et un demi-siècle plus tard, nous avons découvert qu’il avait raison.
Cette énergie dans le vide rend également l’univers grossir avec le temps, comme quand on gonfle un ballon.
Il y a aussi d’autres choses dans le vide de l’espace. L’espace contient des “champs”, qui sont une façon de décrire l’influence que quelque chose peut avoir dans une région de l’espace. Par exemple, la Terre attire la Lune à travers l’espace au moyen d’un champ appelé “gravité”.
Lorsque le célèbre physicien Albert Einstein a découvert le fonctionnement de la gravité, il a découvert que l’espace a réellement une forme. Quelque chose avec beaucoup de masse, comme une étoile ou une planète, plie l’espace autour d’elle, comme la façon dont une boule lourde tenue au milieu d’une couverture tendue fait changer la forme de la couverture. Si l’espace a une forme, alors l’espace ne peut certainement pas être rien.
Il semble que nous ne trouverons “rien” nulle part dans notre univers. Peut-être que l’endroit où ne rien chercher est au-delà ou en dehors de l’univers. Cela peut être une question impossible, cependant. L’univers est là où se trouve l’espace, où se trouvent les choses et l’énergie, et où se trouve le temps.
Hors de l’univers ?
Physicien Stephen Hawking a expliqué l’univers comme ayant pas de limitesoit dans l’espace, soit dans le temps. Lorsque vous êtes à l’intérieur d’une maison, les murs sont la frontière et vous pouvez penser à ce qu’il y a à l’extérieur, peut-être même le voir à travers une fenêtre. Mais si l’univers n’a pas de frontière, alors il n’y a rien de tel que “dehors” (ou “avant”). On pourrait appeler ça « rien », mais il vaudrait mieux dire que c’est l’absence de quoi que ce soit.
Rien n’existe en tant qu’idée. Nous pouvons utiliser « rien » pour compter : l’idée de « zéro » était utilisé il y a 4 000 anset le symbole ovale que nous utilisons aujourd’hui a été inventé il y a plus de 1 000 ans.
C’est peut-être le seul endroit où « rien » n’existe : en tant qu’idée dans notre esprit.
Jack van LoonAstronome, Université Keele
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