Matière
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La matière est ce qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Les quatre états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux et l'état plasma. La matière occupe de l'espace et possède une masse. Ainsi, en physique, tout ce qui a une masse est de la matière.
La matière ordinaire qui nous entoure est formée de baryons et constitue la matière baryonique. Cette définition exclut les bosons fondamentaux, qui transportent les quatre forces fondamentales, bien qu'ils aient une masse et/ou une énergie.
Ne pas confondre avec matériau, qui est le type, la sorte ou la classe de matière utilisé pour réaliser une pièce.
Physique
Les états de la matière
La matière peut se retrouver dans plusieurs états ou phases. Les quatre états les plus connus sont solide, liquide, gazeux, et plasma. Il existe aussi d'autres états un peu plus exotiques, tels que cristal liquide, condensat de Bose-Einstein, superfluide et fluide supercritique. Lorsque la matière passe d'un état à l'autre, elle effectue une transition de phase. Attention : un changement d'état n'est pas une transformation chimique ! Ce phénomène est étudié en thermodynamique via les diagrammes de phase. La transition de phase se produit lorsque certaines caractéristiques de la matière changent : pression, température, volume, densité, énergie, etc.
La matière en physique des particules
La matière au niveau fondamental est constituée de quarks et de leptons. Les quarks se combinent pour former des hadrons, principalement des baryons et des mésons via la force nucléaire forte, et sont présumés toujours confinés ainsi. Parmi les baryons se trouvent le proton (dont la charge électrique est positive) et le neutron (de charge électrique nulle), qui eux se combinent pour former les noyaux atomiques de tous les éléments chimiques du tableau périodique. Normalement, ces noyaux sont entourés d'un nuage d'électrons (de charge électrique négative et exactement opposée à celle du proton). L'ensemble formé par un noyau et un nuage qui comprend autant d'électrons négatifs que de protons positifs présents dans le noyau est un atome. Il est électriquement neutre, sinon, c'est un ion[1]. Les atomes peuvent s'agencer entre eux pour former des structures plus grosses et plus complexes, telles que les molécules. Une quantité de particules de matière s'exprime avec l'unité : la mole.
La chimie est la science qui étudie comment se combinent les noyaux et les électrons pour former divers éléments et molécules.
Chaque particule d'atomes est associée à une (anti-)particule d'antimatière (par exemple électron-positron). Une particule d'antimatière se distingue de sa partenaire par le fait que toutes ses différentes "charges" (charge électrique, charge de couleur, spin, etc.) sont opposées. Toutefois de telles particules possèdent la même masse.
Bien que les lois fondamentales de la physique n'indiquent pas une préférence pour la matière par rapport à l'antimatière, les observations cosmologiques indiquent que l'Univers est presque exclusivement constitué de matière[2],[3].
La matière et la théorie de la relativité
Les travaux d'Albert Einstein en relativité restreinte nous ont légué la fameuse équation E = mc², où E est l'énergie au repos d'un système, m est sa masse et c est la vitesse de la lumière dans le vide. Cela implique donc que la masse est équivalente à de l'énergie.
Ainsi par exemple lorsque plusieurs particules se combinent pour former des atomes, la masse totale (au repos) de l'assemblage est plus petite que la somme des masses des constituants (au repos) car en fait une partie de la masse des constituants est convertie en énergie de liaison, nécessaire pour assurer la cohésion de l'ensemble. On appelle ce phénomène le défaut de masse.
Ce même physicien a établi le lien entre la courbure de l'espace-temps et de la masse-énergie grâce à la théorie de la relativité générale : la masse (l'inertie) de la matière (ou une équivalence en énergie) courbe l'espace-temps et l'espace-temps "indique" les géodésiques à suivre, les trajectoires possibles. Ainsi, en relativité générale, la matière et l'énergie sont regroupées sous la même bannière et une façon d'en mesurer la quantité est d'observer la courbure de l'espace-temps qui les contient.
Religion et Philosophies
Les Dualismes
Il y a dualisme entre matière et esprit. L'une est solide, rigide, tangible et immobile de même que limitée, alors que l'esprit est évanescent, créateur, dynamique et principalement sensitif. Ainsi, le fait de mélanger esprit et matière faisait partie du plan de Dieu. L'homme est ainsi à la frontière entre le monde créé qui comporte les trois premiers règnes (minéral, végétal et animal) et le monde créateur. Or, de cette situation l'homme sur cette terre se voit attribuer une tâche, une finalité à savoir élever la matière, créer un lien entre le monde créé et le monde créateur, ceci afin que la Vie puisse circuler librement dans toute la création. En d'autres termes, l'Esprit jouerait un rôle primordial sur la matière, selon John Eccles qui reçut le prix Nobel de physiologie et de médecine en 1963[4].
Les Monismes
- Teilhard de Chardin
Teilhard de Chardin affirmait que nos pensées sont des énergies vivantes, des énergies psychiques qui imprègnent le milieu ambiant. Ainsi, « L'univers est collecteur et conservateur, non pas d'énergie mécanique mais de personne. L'esprit n'est plus indépendant de la Matière, ni opposé à elle, mais émerge laborieusement d'elle sous l'attrait de Dieu par voie de synthèse et de contraction »[5].
Cette vision des choses expliquerait notamment les phénomènes de télépathie et l'affirmation selon laquelle les lieux possèderaient une mémoire, et qu'ainsi on trouve des lieux dits "maudits" de même que des lieux dits lieux saints.
Teilhard qui inventa le principe de noosphère, sorte de milieu d'énergies psychiques qui envelopperait la terre, affirme ainsi que selon la nature des pensées humaines bonnes ou mauvaises, ces dernières imprégnant le milieu ambiant, seraient, entre autres, capables de dégénérer les organismes de vie, viendraient alors les maladies. Cette thèse rejoint en fait la parabole du jardin d’Éden dont Adam et Ève furent chassés par leur péché. Dans ce cas, la matière n'est rien d'autre qu'une pâte à modeler pour l'esprit, pour l'être humain, et que nous avons la création à notre charge. La matière, au sens propre comme au sens figuré, est notre poids à porter.
Selon les pensées immanentes
D'Aristote aux naturalistes immanents
Par les matérialistes
Autres approches
La matière comme support d'information
Dans l'économie moderne, on produit de plus en plus d'informations, qui sont stockées et diffusées sur des supports d'information matériels.
Les principaux supports d'information sont le papier, et, de plus en plus, les équipements électroniques qui stockent de l'information (matériels informatiques, réseaux, bases de données, systèmes de gestion électronique des documents, systèmes de gestion de contenu) ou la diffusent (réseaux).
Dans ce qu'on appelle quelquefois l'économie de l'immatériel, on fait souvent passer l'information du support papier au support électronique dans un processus appelé dématérialisation. On voit que les termes « économie de l'immatériel » et « dématérialisation » sont peu appropriés, car en réalité on ne fait que changer le support de l'information. Le nouveau support, électronique, est lui aussi matériel.
On présente quelquefois la dématérialisation comme un avantage du point de vue du respect de l'environnement et du développement durable. Mais en réalité les choses ne sont pas si simples, car l'utilisation des deux types de supports d'information consomme de l'énergie et des ressources naturelles (bois pour le papier, métaux pour les équipements électroniques) et génère des déchets (les vieux papiers et les déchets d'équipements électriques et électroniques).
Le bilan global n'est donc pas si simple à établir du point de vue de l'environnement et du développement durable.
Notes et références
- Un ion chargé positivement est appelé cation tandis qu'un ion chargé négativement est appelé anion.
- Cette dissymétrie drastique est communément attribuée à une toute petite dissymétrie originelle due aux fluctuations quantiques avant l'époque de l'annihilation électrons-positrons.
- Sur ce dernier point toutefois, les observations récentes du fond diffus cosmologique effectuées par le satellite WMAP ont mis en évidence que la partie principale de la densité d'énergie de l'Univers n'est pas donnée par de la matière mais plutôt par l'énergie du vide appelée constante cosmologique.
- (en) David Pratt, John Eccles on Mind and Brain
- Teilhard de Chardin, Le phénomène humaine, 1955 in Debussy, Lecointre, Silberstein, Les matérialismes (et leur détracteurs), Syllepse, 2004, p. 117
Voir aussi
Articles connexes
Matière en physique et chimie
- Antimatière
- Matière sombre
- Matière organique
- Matière dégénérée
- État de la matière
- Quantité de matière
- Matière condensée
- Structure ondulatoire de la matière
Matière et support d'information
Philosophie
Liens externes
