Intéressante réflexion sur ce qu'est le vide, le rien.

Rien. Le vide. Le « zéro », le « néant ». Quand on y pense, c'est une notion compliquée à comprendre, même en maths.
Les chiffres romains, par exemple, ils n’avait pas de zéro. Les égyptiens n’en avaient pas besoin et les grecs refusaient voire s’interdisaient de s’en servir. Le zéro que l’on utilise aujourd'hui, dans les chiffres arabes, est apparu bien plus tard que les autres autour du IIIe siècle après J.-C.

Le zéro désigne aujourd’hui la quantité d’éléments dans un ensemble vide. Parler de « quantité » dans ce cas n’a pas trop de sens : quand vous faites votre liste de courses, vous mettez « 6 bouteilles de lait, 2 pains… » mais vous n’indiquez pas tous les articles dont il vous faut zéro de chaque. Avoir zéro objets revient donc à ne pas avoir de ces objets, mais également de nier la quantité elle-même. [...]

« Rien », par définition, c’est l’absence de toutes les choses. Il faut donc, pour n’avoir plus rien, définir ce qu’on entend par « les choses », puis s’en affranchir. Et là ça devient très intéressant car le concept de « chose » dépend du contexte. Vous allez comprendre. [...] Si l’on parle d’une bibliothèque, alors les choses sont les livres. Lorsque l’on retire les livres, alors la bibliothèque est vide. Le bibliothécaire a donc créé un vide à ses yeux. Maintenant si on dit que les choses sont des atomes, alors l’armoire de bibliothèque, n’est plus vide : il est rempli d’air !

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Et bien… encore une fois, en cherchant on peut trouver des choses : de l’énergie, des photons, des neutrinos… Si vous avez compris ce raisonnement, alors vous avez compris le problème : le néant, le vide n’est définit que par ce que l’on considère.

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Dans le vide intersidéral, le libre parcourt moyen est supérieur à 10 000 km. Ça peut sembler beaucoup (ou très vide) mais il reste tout de même environ 10 atomes par décimètre cube. Le vide n’est donc pas si vide que ça.

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Si on va sur la station spatiale internationale (ISS), qu’on sort dehors, qu’on prend un bol de vide et qu’on retire tous les atomes, alors il reste plein de choses. Le Soleil nous envoie des flux de rayonnement : des particules chargées (protons, électrons…) à très haute vitesse : on en trouve beaucoup dans l’espace (suffisamment pour qu’une fraction d’entre elles produise les aurores polaires visibles sur Terre). On trouve aussi quelques neutrinos émis par le Soleil : 65 milliards de neutrinos traversent chaque centimètre cube de l’espace chaque seconde.

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Selon la thermodynamique, tout corps noir chauffé à une certaine température émet des rayonnements, et inversement, tout corps qui émet un rayonnement de corps noir a une température. On observe ce rayonnement, c’est le rayonnement diffus cosmologique, et des mesures permettent d’en déduire que l’univers est à 2,725 Kelvin en moyenne.

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En dehors de nos particules de matière et des photons, on sait que 80% de la gravitation de l’univers est d’origine inconnue. On ne sait pas si elle est la conséquence de la présence d'une véritable matière, mais on appelle « matière noire » la source de cette gravité inconnue.

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Si des particules ne s’y propagent plus, on trouve toujours des champs : le champ électromagnétique, le champ de gravitation, etc.
En fait, quantiquement parlant, une masse représente une excitation du champ de gravitation ; un aimant ou une charge électrique représente une excitation du champ électromagnétique. À l’inverse, loin d’une masse ou d’un aimant, ces champs sont au repos. [...] On appelle ces fluctuations les fluctuations quantique du vide. Elles sont toujours là et sont prévues par la physique quantique.

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L’énergie du point zéro, c’est l’énergie possédée par un système quantique dans son état fondamental (son état d’énergie le plus bas possible). L’état fondamental d’un système ne correspond pas à une énergie nulle, que l’on qualifierait en physique classique de « égale à zéro » : au contraire, il correspond juste à un niveau de référence sous lequel on ne peut pas aller. C’est donc le dernier barreau d’une échelle : on ne peut pas descendre plus bas, mais ce n’est pas pour ça qu’on n’est pas en hauteur.

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On peut en effet parler des champs quantiques eux-mêmes : un champ quantique, même-vide, reste un champ quantique. Il est juste nul.
C’est comme si on avait une feuille avec un graphique et une courbe : si on retirait la courbe : il resterait alors l’échelle, le repère et le bout de papier : ce n'est pas rien. Le champ de gravitation ou le champ électromagnétique sont des champs quantiques. Ils seront là même en l’absence de masse ou d’un aimant.

Que reste-il sans ces champs quantique ? Il reste les dimensions : le haut, le bas, le devant, le derrière… On pourrait toujours se promener et se repérer dans l’univers. Les coordonnées de l’espace et du temps sont toujours là, elles. La définition d’un tel « vide » n’est plus que mathématique, on est d’accord, mais ça suffit pour pouvoir le définir.

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Un tel objet, si on voulait le décrire, serait un objet sans aucune dimension spatiale, donc un point. Il n’aurait pas non plus de dimension temporelle : il serait un simple point dans le temps, sans durée de vie. Ce serait juste un événement ponctuel, petit et court à l'infini, et ne contenant aucune énergie ou matière.

Il se trouve que la physique quantique définit l’espace et le temps comme une suite d’instants et de longueurs. Les instants les plus petits possibles sont le temps de Planck (5,39×10−39s5,39\times10^{-39} s5,39×10​−39​​s) et les distances les plus petites possibles sont celles de la longueur de Planck (1,62×10−35m1,62\times10^{-35} m1,62×10​−35​​m).

Avec ce modèle théorique, on suppose que rien ne peut être plus court dans le temps ou plus petit dans l’espace que le temps et la longueur de Planck.