L'INTERACTION FAIBLE
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Cet arbre fait de son mieux pour illustrer l'interaction faible
Dans l'espace quadridimensionnel « extérieurement ratatiné » en un point « dans » le néant, seules des structures de liens spatiaux comptant au plus trois dimensions spatiales peuvent s'étendre. Résultent de cette restriction la gravitation, le magnétisme et les deux interactions nucléaires. |
Trois espaces donnent trois bosons
Les bosons sont des particules qui transmettent une interaction. Ils peuvent être chargés, comme les gluons de l'interaction forte, dans ce cas ils interagissent entre eux. Ou non chargés, comme les photons de l'interaction électromagnétique, dans ce cas ils n'interagissent pas entre eux. Cette notion de boson sera explicitée dans une prochaine page.
Il y a interaction faible lorsqu'il y a espace 3D comportant de l'hyperdimension. Une particularité importante : l'existence d'une incompatibilité géométrique avec notre espace 3D ne comportant pas d'hyperdimension. Trois espaces en 2D « autorisée » se projettent donc dans notre 3D dimensionnelle :
- hauteur + profondeur + hyperdimension cachée
- hauteur + largeur + hyperdimension cachée
- profondeur + largeur + hyperdimension cachée
Par « hyperdimension cachée » entendons des basculements permanents de l'hyperdimension dans notre espace 3D, en hauteur, en largeur, ou en profondeur.
Des transformations incessantes de la géométrie 3D hyperdimensionnelle aux plus petites échelles créent des décompositions spatiales, des distorsions, dont les vagues de particules relatives constituent les bosons W+, W- et Z0 porteurs de la charge faible. Ces trois particules nous apparaissent donc comme des objets 2D ne comportant que les deux dimensions autorisées, unissant notre espace usuel aux espaces 3D comportant de l'hyperdimension. Elles se présentent à nous sous des angles tels que nous ne voyons pas leur hyperdimension.
Aux petites échelles, l'espace « jongle » ainsi en permanence avec les dimensions. Ce qui provoque des compositions et des décompositions géométriques. Se produisent alors deux cas de figure :
- Ou bien une « mousse » spatiale fluctuante piège les W+, W- et Z0 : ces trois particules possèdent une masse, une courte portée et une durée de vie très courte, de l'ordre de 10-25 s.
- Ou bien cette « mousse » n'est pas suffisante pour retenir les particules, qui sont alors sans masse, de portée infinie et qui peuvent vivre indéfiniment. Elles traversent toutes sortes d'espaces 2D : les espaces 2D ne les différencient pas. J'ai nommé le photon.
Une symétrie « brisée » unifie ainsi les interactions faible et électromagnétique, elle donne l'interaction « électrofaible ». Si le boson de Higgs existe, il est sans doute dans ces parages, mais je ne vois pas vraiment où. Peut-être se crée-t-il en plus des W+, W- et Z0 lorsqu'il dispose d'assez de fluctuations, d'énergie, dues aux transformations spatiales en espace autorisé. Dans ce cas il concentre une partie de la mousse, ce qui libère les W+, W- et Z0 et les transforme en photons. Si un jour il est détecté, on en saura plus à son sujet et la recherche d'explications métaphysiques sera plus facile.
Doublets
Comment la 3D hyperdimensionnelle projette-t-elle un objet dans notre 3D dimensionnelle, en passant par la 2D autorisée ? Quels sont les effets physiques de ces projections ?
Lorsqu'un objet hyperdimensionnel en 3D dans l'absolu, mais pour nous dimensionnel en 2D, nous présente l'une de ses faces, nous ne pouvons pas l'observer dans une hyperdimension qui nous est interdite. Mais nous pouvons quand même le voir sous tous ses angles dans notre espace dimensionnel. Sa composante hyperdimensionnelle peut en effet se retourner dans notre espace, de telle sorte que l'hyperobjet 3D se présente à nous conjointement sous deux angles 2D complémentaires : un angle correspondant aux dimensions autorisées, plus un autre angle, correspondant à la dimension interdite, mais transformée. L'hyperobjet 3D nous montre alors conjointement sa face « visible » (autorisée) et sa face « cachée » (transformée), plus ou moins disjointes.
Et effectivement, les particules nous apparaissent souvent sous la forme de doublets. Le doublet le plus connu est le proton et le neutron, qui sont deux états différents d'un même nucléon. Mais il y a aussi les quarks u et d, c et s, t et b. Au neutrino électronique correspond l'électron, au neutrino muonique correspond le muon, au neutrino tauique le tau. Un doublet, c'est les deux faces 2D d'une même particule hyperdimensionnelle 3D.
Violations de symétrie
Imaginons qu'une hypermain droite se projette en 2D autorisée dans notre espace.
Nous voyons d'une part une main droite 2D qui cache son angle interdit et d'autre part l'angle interdit retourné en 2D autorisée. L'hypermain se dédouble ainsi en 2D autorisée dans notre espace 3D, où nous la voyons « sous tous les angles ».
Dans ce cas précis, seules existent deux (hyper)mains
droites en 2D autorisée.
La symétrie dans un miroir (par inversion des trois coordonnées spatiales),
qui s'appelle la parité, est dans ce cas violée, puisqu'elle donne une seule
hypermain gauche - un phénomène qui ici n'existe pas. Une telle violation
de la parité est l'une des caractéristiques de l'interaction faible.
Tout mouvement s'opère par rapport à quelque chose, par rapport à un référentiel. Une hyperparticule 3D considérée dans la direction de sa trajectoire peut très bien tourner sur elle-même dans un sens dans son hyperespace 3D, et dans l'autre sens dans un autre environnement, par rapport à d'autres référentiels, dans notre espace par exemple.
Nous avons cependant vu à la page Points et instants qu'une rotation de fond existe. La création d'un point de plus à chaque instant de plus décale tendanciellement la position de tout objet « immobile » par rapport à la suite de points dans une direction qui va des points les plus récents vers les points les plus anciens. Les hyperobjets qui se projettent dans notre espace « préfèrent » donc tendanciellement tourner dans cette direction. En compensation, les particules correspondantes d'antimatière tournent symétriquement dans la direction contraire.
Une telle rotation préférentielle viole la parité. Elle correspond typiquement à la rotation intrinsèque quantifiée (au spin) des neutrinos, qui ne tourne qu'à gauche. Les neutrinos à hélicité droite n'existent pas. Il y a là un phénomène dont le symétrique dans un miroir n'existe pas dans la nature. Ces particules ne sont sensibles qu'à l'interaction faible, fautrice de la radioactivité bêta qui en émet. Un noyau atomique se désintègre spontanément en un électron et un antineutrino, ou en un positron et un neutrino.
L'interaction faible viole du même coup la charge. Le neutrino, dont l'hélicité est toujours gauche, ne possède pas d'antiparticule dont l'hélicité tournerait elle aussi à gauche. Et réciproquement, à l'antineutrino, dont l'hélicité est toujours droite, ne correspond pas un neutrino droit. L'interaction faible brise ainsi en partie la symétrie entre la matière et l'antimatière.
Sachant que la symétrie globale charge, parité, temps (transformation CPT) est toujours respectée, si la parité et la charge ne sont pas symétriques, c'est qu'en compensation la symétrie par renversement temporel (un film passé à l'envers) ne l'est pas non plus. Et effectivement, un point de plus à chaque instant de plus, ça ne fait pas un passé et un futur symétriques. Heureusement d'ailleurs, parce que sinon, je me demande bien comment les causes pourraient toujours précéder les effets.
Transformations de particules et désintégrations
Lorsqu'un hyperobjet 3D se retourne dans son espace hyperdimensionnel, la projection 2D de ce retournement donne l'impression que les deux faces complémentaires 2D se transforment l'une en l'autre. C'est un peu comme un chou-fleur situé entre deux miroirs, dans lesquels il se reflète. Que les deux miroirs opèrent une demi-révolution autour du chou et il nous semble qu'ils se changent l'un en l'autre. (La métaphysique n'est plus ce qu'elle était.) Les particules qui reflètent dans notre espace une même hyperparticule se changent ainsi plus facilement entre elles qu'avec les autres particules. Par exemple, le kaon neutre et l'antikaon neutre sont des particules instables qui ont le temps de se changer l'une en l'autre, d'osciller, avant de se désintégrer. Quant aux neutrinos solaires, une partie d'entre eux semble se changer en neutrinos d'une autre espèce avant d'atteindre la Terre.
L'un des effets de cette transformation des particules les unes en les autres est de désagréger un certain nombre de structures et d'en former de nouvelles. L'interaction faible se traduit ainsi par la désintégration des leptons et des quarks les plus lourds en plus légers (l'électron en neutrino électronique, le quark u en quark d par exemple), par la désintégration du neutron libre en un proton, un électron et un antineutrino (et inversement, du proton en un neutron), par celle d'un pion en un muon ou par celle d'un muon en un électron. (L'émission d'un neutrino accompagne ces désintégrations). Lorsque l'interaction faible change la « saveur » de l'un des quarks constitutifs d'un proton, ça peut tout donner, sauf un proton : le proton se désintègre, il se transforme en autre chose.
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