Où le voyage dans l’infiniment petit nous fait découvrir de petites particules étonnantes et nous plonge dans un vide rempli de forces invisibles.

2. Tout

3. Tout
est

4. Tout
est
parfait

5. Tout
est
parfait
3
www.perfectio.fr
3e partie

6. La 1re partie de ce diaporama vous a
présenté l’Univers dans tous ses états.
Nous y avons décrit les principaux objets
astronomiques observables à l’œil nu.
La 2e partie a mis en évidence la
suprématie de l’invisible dans l’Univers,
et en particulier sur la Terre.
Nous allons plonger maintenant dans
l’infiniment petit et y découvrir des petites
particules étonnantes.
3
Tout reste simple…

7. L’univers de l’infiniment petit
Notre environnement naturel est constitué
d’éléments :
 solides
 liquides
 gazeux
le bois, le marbre, le métal…
l’eau, le vin, le sang…
l’air, les parfums, les nuages…
Tous ces éléments sont construits à
partir de briques si petites qu’elles
sont invisibles à l’œil nu.
La brique principale : la molécule…

8. L’univers de l’infiniment petit
Oxygène
la molécule
est un assemblage d’atomes
Par exemple, la molécule d’eau
est constituée de :
Hydrogène
Hydrogène
 un atome d’oxygène
 deux atomes d’hydrogène
Sa taille : de l’ordre du millionième de millimètre !
Encore plus petit ? Oui, l’ atome…

9. L’univers de l’infiniment petit
l’atome
est constitué d’électrons
en orbite autour d’un noyau
Par exemple : l’atome
d’oxygène avec ses
8 électrons
Sa taille : 1 à 100 fois
plus petite que la molécule !
Le volume de l’atome est
constitué de 99,99% de vide
Encore plus petit ? Oui, l’ électron…

10. L’univers de l’infiniment petit
l’électron
Sa taille : au moins 100 millions de fois plus petit que l’atome
Il ne contient pas d’autres éléments : c’est une particule élémentaire
Vitesse de l’électron autour du noyau : 3.000 km/s, soit 10 millions de km/h
le noyau
Il est constitué de protons
et de neutrons
Encore plus petit ? Oui, le proton…

11. L’univers de l’infiniment petit
le proton et le neutron
fortement liés entre eux
Leur taille :
100.000 fois plus petit qu’un atome !
Il sont constitués chacun de 3 quarks
le quark
Sa taille :
100 milliards de milliards de fois plus petit que le proton
Aujourd’hui considéré comme une particule élémentaire,
il pourrait cependant contenir un autre élément : le préon

12. L’univers de l’infiniment petit
Les dessins des écrans précédents
ne représentent pas la réalité…
…ils ne sont pas à l’échelle !
Si on grossissait 1000 milliards de fois un atome d’hydrogène :
 le noyau aurait une taille d’un millimètre
et pèserait 1,7 millions de tonnes !
 l'électron aurait une taille d’un millième de millimètre
et pèserait 900 tonnes !
 et tournerait autour du noyau dans un volume de 100m de
diamètre !

13. Pour résumer
Nous savons que l’univers est
constitué de matière.
Nous savons de quoi est faite
cette matière.
Mais d’où provient la masse des
particules ?
3

14. Le big-bang
Au début, l’univers était constitué de protons, de neutrons et
d’électrons qui se sont combinés ensuite pour former les atomes
d’hydrogène (le plus simple des atomes) puis évoluer vers des
atomes de plus en plus complexes, qui en s’assemblant à leur
tour ont formé les étoiles.
Grâce à la fusion nucléaire, la plupart des atomes plus
lourds sont alors créés au sein des étoiles.
Le Soleil et son système planétaire dont nous faisons partie ne
peuvent avoir été formés qu'à partir d'atomes qui ont été
synthétisés dans des étoiles maintenant mortes.
Ainsi, notre corps est constitué de « poussières d’étoiles »,
particules créées lors du big-bang.
Les atomes sont nos ancêtres !

15. Mais d’où provient la masse des particules ?
En 1964, trois physiciens « inventent » une particule élémentaire
et l’introduisent dans leurs formules mathématiques pour résoudre
le mystère de la masse des particules :
le
boson de Higgs
appelée discrètement « particule de Dieu »
Sans ce boson de Higgs :
Donc :
 les particules n’auraient pas de masse




 les particules se déplaceraient à la
vitesse de la lumière
pas de liaisons possibles
pas d’atomes
pas de matière
pas de vie possible

16. Le boson de Higgs
Les quarks, à l’origine, n’ont pas de masse.
En se déplaçant, ils traversent un « champ
de Higgs » invisible et présent dans tout
l’Univers.
Ce champ est constitué de bosons et
acquièrent par « frottement » une masse.
En se liant, ils donneront naissance à de
nouvelles particules, lesquelles se liant
entre elles créeront de la matière.

17. Le boson de Higgs
Mauvaise nouvelle !!!
Il n’existe plus de bosons de Higgs
dans le cosmos depuis le big bang !
Pour valider le modèle standard
l’Univers, il a donc fallu concevoir
projet scientifique pour reproduire
conditions lors de son existence
moment du big-bang.
de
un
les
au
A la recherche du boson
de Higgs…

18. Le boson de Higgs
Centre Européen de Recherche Nucléaire (CERN)
près de Genève :

Un tunnel circulaire de 8,5 km de diamètre est creusé à
100 mètres sous terre

Plusieurs milliers d’électro-aimants sont refroidis à -271°C

Six détecteurs de particules de plusieurs milliers de
tonnes sont isolés dans des cavités de la taille d’une nef
de cathédrale et reliés à un réseau mondial de 200.000
ordinateurs
C’est le plus gros accélérateur / collisionneur
de particules du monde !

19. Le boson de Higgs
4 juillet 2012
L’accélérateur de particules du CERN,
projet scientifique le plus onéreux jamais
réalisé (10 milliards de dollars), révèle
l’existence du boson de Higgs !
8 octobre 2013
Peter Higgs et François Englert reçoivent le prix
Nobel de physique pour leurs travaux sur le
boson de Higgs.

20. L’infiniment grand
et l’infiniment petit
forment un Tout
qui se tient
parfaitement !
La preuve ?
Tout simplement parce que cela
dure depuis 14 milliards d’années !
3

21. Tout se tient…
Dans l’infiniment grand, comme dans l’infiniment petit,
c’est le vide qui prend le plus d’espace !
Et c’est grâce à ce vide invisible, rempli de champs
de force, que tout se tient.
Plongeon dans le vide…

22. Tout se tient…
Dans le cosmos, ce qui fait « tenir ensemble »
les planètes, les étoiles, les galaxies :
La Lune reste sur son orbite et nous
 c’est la force gravitationnelle
gardons nos pieds sur Terre…

23. Tout se tient…
Dans le cosmos, ce qui fait « tenir ensemble »
les planètes, les étoiles, les galaxies :

c’est la force gravitationnelle
La Lune reste sur son orbite et nous
gardons nos pieds sur Terre…
Dans l’atome, ce qui fait « tenir ensemble »
les autres atomes d’une molécule,
le noyau et les électrons :
Les molécules se combinent entre elles
pour former de longues chaînes. La plus

c’est la force électromagnétique
aboutie : l’ADN qui ouvre sur la vie…

24. Tout se tient…
Dans le cosmos, ce qui fait « tenir ensemble »
les planètes, les étoiles, les galaxies :

c’est la force gravitationnelle
Dans l’atome, ce qui fait « tenir ensemble »
les autres atomes d’une molécule,
le noyau et les électrons :

c’est la force électromagnétique
La Lune reste sur son orbite et nous
gardons nos pieds sur Terre…
Les molécules se combinent entre elles
pour former de longues chaînes. La plus
aboutie : l’ADN qui ouvre sur la vie…
Dans le noyau de l’atome, ce qui fait « tenir ensemble »
les protons et les neutrons :

c’est la force nucléaire forte
Elle donne naissance à l’énergie
nucléaire…

25. Tout se tient…
Dans le cosmos, ce qui fait « tenir ensemble »
les planètes, les étoiles, les galaxies :

c’est la force gravitationnelle
Dans l’atome, ce qui fait « tenir ensemble »
les autres atomes d’une molécule,
le noyau et les électrons :

c’est la force électromagnétique
La Lune reste sur son orbite et nous
gardons nos pieds sur Terre…
Les molécules se combinent entre elles
pour former de longues chaînes. La plus
aboutie : l’ADN qui ouvre sur la vie…
Dans le noyau de l’atome, ce qui fait « tenir ensemble »
les protons et les neutrons :

c’est la force nucléaire forte
Elle donne naissance à l’énergie
nucléaire…
Dans le noyau de l’atome, ce qui « fait rayonner »
les neutrons :
Elle donne naissance à la radio-activité
et à la lumière des étoiles…
 c’est la force nucléaire faible

26. Tout se tient…
Dans le cosmos, ce qui fait « tenir ensemble »
les planètes, les étoiles, les galaxies :

c’est la force gravitationnelle
Dans l’atome, ce qui fait « tenir ensemble »
les autres atomes d’une molécule,
le noyau et les électrons :

c’est la force électromagnétique
La Lune reste sur son orbite et nous
gardons nos pieds sur Terre…
Les molécules se combinent entre elles
pour former de longues chaînes. La plus
aboutie : l’ADN qui ouvre sur la vie…
Dans le noyau de l’atome, ce qui fait « tenir ensemble »
les protons et les neutrons :

c’est la force nucléaire forte
Elle donne naissance à l’énergie
nucléaire…
Dans le noyau de l’atome, ce qui « fait rayonner »
les neutrons :
Elle donne naissance à la radio-activité
et à la lumière des étoiles…
 c’est la force nucléaire » faible
Dans les particules élémentaires, ce qui leur « donne du poids » :

c’est le champs de Higgs

27. Dans notre Univers, c’est l’Invisible
qui nous révèle l’harmonie parfaite
de tout ce qui existe.
Et grâce aux champs de force qui
comblent le vide et agissent comme
de véritables aimants, tout se lie pour
ne faire qu’un.
L’Amour parfait, éternel et infini...

28. Ils l’ont dit…
« Il est plus facile de désintégrer un atome qu’un préjugé. »
(Albert Einstein)
« Dans quelques décennies, nous ne serons plus, mais nos atomes
existeront toujours, poursuivant ailleurs l’élaboration du monde. »
(Hubert Reeves)
« Amour, donne-moi ta force, et cette force me sauvera. »
(Romeo et Juliette, Shakespeare)
“Love give me strength, and strength shall help afford.”
« Je crois aux forces de l'esprit et je ne vous quitterai pas. »
(François Mitterrand)
« Tout est bien. » (Jean d’Ormesson)
3
« Rêve d’amour »
(Franz Liszt)

29. Ce diapo vous interroge ?
Puisque tout semble parfait dans l’infini grand
comme dans l’infini petit, pourquoi tant
d’incertitude et de confusion dans notre petit
cerveau humain…
…aux 100 milliards de neurones
si parfaitement conçus ?
3
Réponse au prochain diapo…