Les éléments

Au Moyen Âge, les alchimistes cherchaient avec acharnement à opérer dans leurs laboratoires la transmutation des éléments. À l’époque, la science croyait la matière composée de quatre substances élémentaires : l’eau, l’air, la terre et le feu. (Cette théorie est très ancienne et remonte aux anciens Ioniens). En altérant les proportions relatives de terre et de feu, par exemple, ils espéraient arriver à changer du cuivre en or. En ce domaine, les charlatans et les escrocs ne manquaient pas. Des hommes comme Cagliostro et le comte de Saint-Germain prétendaient non seulement transmuer les éléments, mais posséder le secret de l’immortalité. Ces escrocs cachaient de l’or dans une baguette creuse pour le faire apparaître dans un creuset à la fin d’une laborieuse démonstration expérimentale. Ainsi, la noblesse européenne, appâtée par la richesse et l’immortalité, se laissait persuader de verser de fortes sommes à ces praticiens d’un art douteux.

Mais d’autres alchimistes faisaient preuve de plus de sérieux, tels Paracelse et même le grand Isaac Newton. Dans leur cas, ce n’était pas de l’argent jeté par les fenêtres : de nouveaux éléments chimiques, comme le phosphore, l’antimoine et le mercure, furent découverts. En fait, on peut dire que la chimie moderne vient en droite ligne de ces expériences.

Dans la Nature, on distingue quatre-vingt-douze sortes d’atomes chimiquement différents. Le plus souvent, ils se combinent sous forme de molécules. Ainsi, des quatre éléments des alchimistes et des anciens Ioniens, aucun ne mérite d’être considéré comme tel au sens moderne du mot : l’un est une molécule, deux sont des mélanges de molécules et le dernier, un plasma irradiant dont la forte température a arraché des électrons à leur noyau.

Les atomes sont faits de protons, de neutrons et d’électrons. Mais peut-on couper un proton ? Si l’on bombarde des protons à haute énergie avec des particules dites élémentaires, d’autres protons, on commence à apercevoir des unités encore plus fondamentales cachées à l’intérieur du proton. Des physiciens ont suggéré que les particules soi-disant « élémentaires » comme les neutrons et les protons étaient en fait constituées de particules encore plus élémentaires qu’ils ont appelées des « quarks ».

Les quarks, sont-ils les constituants ultimes de la matière, ou sont-ils eux-mêmes composés de particules encore plus petites, encore plus « élémentaires »?

Les quarks se présentent sous différents « couleurs » et « parfums » par des chercheurs dans un effort touchant pour donner au monde subnucléaire un petit air familier.

éléments

Y aura-t-il jamais un terme à notre connaissance de la nature de la matière, ou bien continuerons-nous à l’infini à trouver des particules de plus en plus fondamentales ? C’est là ce grand problème scientifique non encore résolu…

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