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Nous savons que l'univers contient un machin appelé
"matière" qui prend de la place. Et l'univers
n'est pas juste statique (des trucs arrivent parfois).
Pour être plus précis, la matière interagit avec d'autre
matière, comme l'attraction mutuelle entre
la Terre et la Lune ou la répulsion mutuelle
entre vos pieds et le sol.
Nous pouvons penser que ces interactions sont juste
des lois de circulation imposées par un comité régulatoire
pan-galactique obtus… mais en fait, la vraie
réponse est plus profonde et plus bizarre: les interactions
arrivent simplement parce qu'on peut (et par 'on', j'entends
"l'univers") mesurer les choses différemment
dans différents endroits.
Mais, une seconde! Qu'on trouve qu'une personne
mesure 6 pieds ou 183 cm,
elle est toujours de la même taille! Donc, la mesure
en elle-même n'a pas de sens mais, aussi surprenant
que ça paraisse, que ce non-sens est exactement
ce qui cause les forces fondamentales de la nature.
Souvent, sur MinutePhysics, j'utilise des analogies
pour aider à simplifier des phénomènes physiques compliqués
tout en gardant l'essence de l'argument.
Mais aujourd'hui nous allons assister à
une application en direct de la théorie derrière
le modèle standard et même si, pour des questions de
simplicité, nous allons ignorer les effets quantiques
et plutôt l'appliquer à l'économie, ce sont
littéralement les mêmes maths que le modèle standard.
À vos marques! Prêts? PHYSIQUE!
Supposez, par exemple, que je vous donne 2$ pour un
mouton à 2$. Rien ne s'est vraiment passé
et aucune valeur n'a été transférée car
je pourrais vous revendre le mouton et finir
avec mes 2$ de nouveau. En ignorant le fait que
je préfère peut-être les moutons à l'argent, ce qui
est pourquoi on l'achète au départ, la
valeur réelle, comme mesurée par notre "valeur-mètre"
qu'on appelle "argent", est inchangée.
De plus, la quantité d'argent qu'on paye pour
les choses est réellement une échelle arbitraire, ce qui est
évident quand on se souvient que différents
pays ont différentes monnaies.
Bien sûr, les pays ne peuvent pas interagir financièrement
sans une manière de convertir la mesure de la valeur.
Donc, supposons que je veuille acheter un mouton au Canada.
Il y a deux choses qui vont affecter le prix:
D'abord, les canadiens peuvent attribuer au mouton
moins de valeur que moi et ensuite, leur dollar peut
être différent de mon dollar US… donc peut-être
que le mouton ne coûtera que 3$ canadiens. Ce qui
veut dire, bien sûr, que je peux aller au Canada, convertir
mes 2 dollars US en 4 dollars canadiens, en dépenser
trois pour le mouton et revenir aux US
avec mon mouton, plus un dollar canadien
(ce qui donne 50 cents US).
Si, ensuite, je revends le mouton à quelqu'un
aux US pour les 2$ qu'il coûte, j'aurai alors
2,50$ au lieu de 2,00$. Donc, je gagne des sous juste
en achetant et vendant un mouton! C'est très
différent du cas où on achète et vend
un mouton dans les USA où aucune valeur réelle
n'a changé de mains. Ici, juste en ajoutant une partie
"échange de monnaie" de mon voyage moutonesque, j'ai pu
transférer une valeur réelle du Canada aux US,
et ce transfert de valeur arrive
seulement parce qu'on mesure la valeur différemment
en différents endroits. C'est comme voler,
sauf que c'est légal!
Maintenant, n'allez pas courir acheter des moutons
canadiens pour les vendre aux US… Dans le vrai monde,
les bergers (et les échangeurs d'argent) réalisent
qu'ils y perdent et que le prix du
mouton (et le $ canadien) vont s'ajuster pour prendre
en compte et minimiser tout les transferts de
valeur réelle ou "vol". Mais "faire de l'argent à partir
de rien" arrive si vous agissez avant
que le marché s'ajuste. Ça s'appelle "l'arbitrage"
et c'est possible tout le temps. Ça veut dire
que l'économie n'est pas en équilibre ou dans un
état optimal. N'en déplaise à "la main invisible"
du marché…
Enfin bref, en physique, cet effet de vol
de valeur réelle s'appelle "transfert de quantité de mouvement"…
ou, en termes du quotidien, une force. Et maintenant,
on voit pourquoi!
Supposons qu'à la place d'une frontière et d'un taux d'échange,
on ait toute une série de pays
qui peuvent échanger de l'argent avec leurs voisins:
Maintenant, si je veux sortir mon tour d'arbitrage
en vendant un mouton en Iran, j'aurai un transfert
d'argent vers les US ce qui signifie, dans ce cas,
qu'il sera échangé à chaque frontière
en chemin. Mais cette série de conversion de mesure
a l'air de "bouger"… comme si
une particule "taux de change" était créée
en Iran, transporte de la valeur d'Iran aux US
et disparaît!
Attendez, regardons ça encore: j'achète un mouton, je l'apporte
en Iran, je le vends, l'argent est converti en rials,
en roupies, en mirians, en rubis, en livres, en dollars (CAN)
et en dollars (US)… et je termine avec plus d'argent
que je n'en avais pour acheter le mouton au début!
Nous y voilà! De la vraie physique du modèle standard
dans votre propre jardin. Et j'espère que maintenant
vous pouvez voir pourquoi mesurer différemment en
différents endroits donne inévitablement lieu à
une interaction à grande portée transportée par une particule!
Par exemple, le potentiel électromagnétique
nous dit comment la charge électrique est mesurée différemment
en différents endroits. C'est l'électron "taux d'échange",
et les excitations dans le champ électromagnétique
sont des particules qu'on appelle des photons.
À la place de transférer de la valeur monétaire, ces
photons transfèrent de la quantité de mouvement d'un électron
à un autre et si vous ajoutez tout un tas
de ces transferts de quantité de mouvement, vous obtenez
quelque chose appelé une force!
Mais le photon n'est-il pas une particule de lumière et
non une "force"!?! Et bien, une fois que vous avez l'idée
d'une "particule d'échange", vous n'avez plus
besoin des électrons aux extrémités…
Vous pourriez juste avoir cette particule en mouvement
dans l'espace vide par elle-même. C'est pourquoi les photons
sont à la fois des particules qui transportent la force
électromagnétique et d'authentiques particules en elles-mêmes!!
En fait, toutes les forces que nous connaissons, comme
l'interaction électromagnétique, l'interaction forte,
l'interaction faible et l'interaction gravitationnelle
marchent de la même manière à un niveau fondamentale:
une "particule d'échange" que les physiciens
appellent un "boson de jauge" transfèrent la quantité de mouvement
et de l'énergie entre les deux particules de matière.
Et c'est ce que Newton essayait d'expliquer
quand il disait "pour chaque action, il y a
une réaction égale et opposée"… Ne soyons pas
trop durs avec lui puisqu'il vivait au 17ème
siècle mais ce qu'il aurait dû dire,
c'est "pour chaque interaction, vous avez besoin d'une
particule d'échange." Et peut-être, s'il avait su ça,
il aurait pu changer des moutons en or.