Dr. Mae-Wan Ho , Laboratoire de bioélectrodynamique, Open University, Royaume-Uni
Fritz-Abert Popp, Institut international de biophysique, Kaiserslautern, RFA.

Introduction

Les Indiens Ufaina dans l’Amazonie colombienne croient en une force vitale appelée fufakaqui présente dans tous les êtres vivants.

La source de cette force vitale est le soleil. Du soleil, elle atteint la terre et est constamment recyclée parmi les plantes, les animaux et les êtres humains.

Chaque groupe d’êtres a besoin d’un minimum de la force vitale pour vivre, et on le voit emprunter l’énergie du stock d’énergie totale. Quand un être meurt, l’énergie est libérée et retourne au stock.

De même, lorsqu’un être vivant en consomme un autre, par exemple lorsqu’un cerf mange les feuilles de l’arbre, ou qu’un arbre extrait des nutriments du sol, ou lorsque les gens coupent des arbres pour faire une clairière, le consommateur acquiert l’énergie de ce qui est consommé.

Ce qui est important pour l’Ufaina, c’est que la force vitale continue à être recyclée d’une espèce à l’autre de telle façon que rien ne s’accumule dans l’une d’elles…

C’est une cosmologie remarquablement cohérente: une sagesse écologique naturelle qui comprend la nature comme un ensemble équilibré dynamiquement lié par le flux d’énergie, avec l’énergie qui provient finalement du soleil.

Cette cosmologie est basée sur une compréhension totale qui ne vient pas seulement des observations scientifiques, mais d’une expérience intime de la nature de l’intérieur.


Il a fallu des centaines d’années à la science occidentale avec de nombreux instruments sophistiqués et un certain nombre de faux départs et de virages pour parvenir à une image similaire. Comme le dit Peter Bunyard (1989), «la conception indienne […] n’est en principe pas très éloignée de [… notre] notion de flux d’énergie et de chaînes alimentaires, le soleil fournissant l’énergie nécessaire». La différence majeure entre eux et nous est que, alors qu’ils vivent de leur sagesse et se considèrent comme faisant partie de la nature, nous faisons le contraire…

Ce que nous voulons faire dans cet article est de présenter une vision de l’équilibre écologique de la biophysique occidentale contemporaine qui montre à quel point nous sommes intimement liés avec la nature.

Comme toute la nature est un ensemble résonnant et intercommuniant. Nous allons puiser dans le travail de beaucoup, y compris nous-mêmes, qui nous sommes inspirés de l’union de la biologie et de la physique.

Commençons par la version écologique occidentale du flux d’énergie.

L’énergie de la lumière solaire est absorbée dans des paquets individuels ou des quanta appelés photons par la chlorophylle, le pigment de couleur dans les plantes vertes. Cette énergie dans chaque quantum passe dans un électron excité qui, en retombant dans l’état fondamental, se déplace autour du corps, son énergie étant exercée pour soutenir toutes les activités vitales telles que la croissance et la différenciation, les sensations et les mouvements.

Quand les animaux se nourrissent de plantes ou d’autres animaux, ils absorbent l’énergie stockée dans la nourriture pour servir leur propre croissance et développement et toutes les activités qui constituent la vie.

Par conséquent, l’énergie absorbée par le soleil circule par un long chemin autour de tous les organismes dans la biosphère, avec des fractions du total étant perdues comme chaleur sur le chemin jusqu’à ce qu’il soit finalement dépensé, ou atteigne l’état fondamental.

Le cycle de l’énergie est accompagné par le cycle parallèle des produits chimiques.

Les deux cycles se ramifient et s’anastomosent d’une manière très compliquée car les écologistes qui étudient les réseaux trophiques ou les cycles de l’azote et du carbone sont bien conscients. Mais cela ne nous laisse aucun doute sur le fait que toute vie est une unité dynamique, c’est la conséquence de la lumière du soleil qui traverse un système ouvert, pour la maintenir loin de l’équilibre thermodynamique.

Albert Szent-Gyorgi (1960), un père fondateur de la biochimie moderne, avait une belle façon de dire: que la vie est une interposition entre deux niveaux d’énergie d’un électron: l’état fondamental et l’état excité, et de plus, tel qu’il est l’électron fait le tour du circuit, la vie est vraiment un petit courant électrique qui circule et relie toute la nature au soleil et à la terre.

Cette unité fondamentale de la physique et de la biologie a en effet inspiré beaucoup de gens qui pensaient qu’ici était la clé pour percer le mystère de l’état vivant. Mais comme l’a remarqué Szent-Gyorgi, et c’est encore largement le cas aujourd’hui, la biochimie et la biologie moléculaire n’abordent pas de telles questions. Ils nous en disent beaucoup sur ce que sont les molécules qui composent les organismes vivants, mais très peu sur la façon dont ils sont censés agir.

Comment l’énergie arrachée à l’origine au soleil se traduit très efficacement dans diverses formes de travail – chimique, mécanique, électrique et osmotique – et dans l’organisation de la matière dans la splendide diversité des organismes de la biosphère. Szent-Gyorgi a suggéré que nous ne pouvons commencer à comprendre ces caractéristiques des systèmes vivants que si nous prenons en compte les propriétés collectives des agrégats moléculaires en termes de physique de l’état solide. Là, nous trouverions un indice sur le mystère de la vie.

Szent-Gyorgi a suggéré que nous ne pouvons commencer à comprendre ces caractéristiques des systèmes vivants que si nous prenons en compte les propriétés collectives des agrégats moléculaires en termes de physique de l’état solide. Là, nous trouverions un indice sur le mystère de la vie.

Nous savons, par exemple, qu’à des températures ordinaires, les molécules de la plupart des corps physiques ont un degré élevé de mouvement non coordonné ou aléatoire. La situation peut changer lorsque la température est abaissée au-delà d’un niveau critique. À ce stade, toutes les molécules se condensent en un état collectif et présentent les propriétés inhabituelles de la superfluidité et de la supraconductivité.

En d’autres termes, toutes les molécules du système se déplacent comme une seule, et conduisent l’électricité avec une résistance nulle (par un arrangement coordonné de tous les électrons).

L’hélium liquide à une température proche du zéro absolu est la première et seule substance superfluide connue. Et divers métaux purs et alliages supraconducteurs à des températures d’hélium liquide.

Récemment, la technologie a évolué vers des matériaux qui peuvent se supraconduire à des températures beaucoup plus élevées au-dessus du zéro absolu. Le physicien à l’état solide Herbert Frohlich (1968) à Liverpool fut l’un des premiers à souligner que quelque chose comme une condensation dans un mode d’activité collectif peut se produire dans les systèmes vivants, tels que les organismes vivants, les supraconducteurs travaillant à des températures physiologiques.

Il a suggéré qu’une grande partie de l’énergie métabolique, au lieu d’être perdue sous forme de chaleur, est effectivement stockée sous la forme de vibrations électromécaniques cohérentes dans le corps. Il a appelé ces modes collectifs, des excitations cohérentes. Il a suggéré qu’une grande partie de l’énergie métabolique, au lieu d’être perdue sous forme de chaleur, est effectivement stockée sous la forme de vibrations électromécaniques cohérentes dans le corps. Il a appelé ces modes collectifs, des excitations cohérentes.

La cohérence renvoie à des activités fortement corrélées dans l’espace et dans le temps.

En physique, il est généralement compris comme la capacité des ondes électromagnétiques à interférer.

Par exemple, dans une version de l’expérience pionnière de Young, deux fentes étroites sont éclairées par la lumière d’une source lumineuse. Les faisceaux lumineux, en passant à travers les fentes, tombent sur l’écran et forment un motif d’interférence de luminosité différente en fonction de l’endroit où les oscillations dans les deux faisceaux lumineux sont en phase ou déphasées.

La capacité à former des motifs d’interférence dépend de la stabilité des oscillations dans les deux faisceaux lumineux, ou plus précisément de leurs relations de phase.

Cette stabilité de phase est appelée cohérence…

Plus la lumière est cohérente, plus le modèle d’interférence est net.factorisable (Glauber, 1969).

La cohérence n’implique pas l’uniformité

Cela signifie que les parties se comportent paradoxalement de manière statistiquement indépendante les unes des autres tout en conservant un schéma cohérent dans son ensemble.

En d’autres termes, la cohérence n’implique pas l’uniformité, ou que chaque partie ou molécule du système fait nécessairement la même chose tout le temps.

Une façon intuitive d’y penser est en termes d’une grande symphonie, ou un grand ballet; ou mieux encore, un groupe de jazz dans lequel les individus font des choses différentes et sont encore en phase ou en phase avec le tout.

C’est un état de coopérativité dans lequel les individus coopèrent simplement en faisant leur propre chose et en s’exprimant.

Quelles sont les conséquences de la cohérence?

Il en résulte des propriétés qui sont caractéristiques des systèmes biologiques.

Ceux-ci incluent la haute efficacité du transfert d’énergie et de la transformation qui approche souvent 100%; la capacité de communication à tous les niveaux à l’intérieur des cellules, entre les cellules et entre les organismes capables de résonner aux mêmes fréquences; la possibilité de systèmes sensibles de reconnaissance multiple utilisant des signaux électromagnétiques cohérents de différentes fréquences spécifiques, comme par exemple l’organisation des activités métaboliques dans la cellule, le fonctionnement du réseau immunitaire et une foule d’autres fonctions biologiques impliquant une reconnaissance spécifique entre les hormones ou les ligands et leurs récepteurs; et enfin, la persistance stable du système de travail découlant de la stabilité inhérente des états cohérents.

Biophotons et cohérence dans les systèmes vivants

Les preuves de l’existence d’excitations cohérentes dans les systèmes biologiques proviennent de l’étude des biophotons (Popp et al , 1981; Popp, 1986).

Pratiquement tous les organismes émettent de la lumière à un rythme constant de quelques photons par cellule et par jour à plusieurs photons par organisme et par seconde.

Un nombre croissant d’observations au cours des 15 dernières années provenant de différents laboratoires dans le monde suggère que les biophotons sont émis à partir d’un champ de photons cohérent dans les systèmes vivants.

Les organismes sont donc des émetteurs et très probablement aussi des récepteurs de signaux électromagnétiques cohérents qui peuvent être essentiels à leur fonctionnement

La nature de la lumière émise par les organismes vivants est mieux étudiée après une brève exposition à une faible illumination.

Il a été trouvé, sans exception, que la lumière réémise des tissus vivants suit, non pas une courbe de décroissance exponentielle comme caractéristique de la lumière non cohérente, mais une fonction de décroissance hyperbolique qui n’est exposée que par la lumière cohérente .

Ce comportement inhabituel peut être intuitivement compris comme suit.

Dans un système constitué de molécules non-interactantes émettant au hasard, l’énergie des photons émis est complètement perdue vers l’extérieur ou convertie en chaleur, qui est l’énergie non-cohérente ultime.

Cependant, si les molécules émettent de manière cohérente, l’énergie des photons émis n’est pas complètement perdue à l’extérieur.

Au lieu de cela, une partie est réabsorbée de façon cohérente par le système.

La conséquence est que la désintégration est très retardée et suit de manière caractéristique une courbe hyperbolique à longue queue. Ce résultat peut être déduit rigoureusement à la fois des considérations classiques et de la mécanique quantique (Popp, 1986).

Un système cohérent stabilise ses fréquences pendant la désintégration tandis qu’un système non cohérent subit toujours un décalage des fréquences.

Cela, et la capacité à réabsorber l’énergie émise rendent compte de la stabilité des états cohérents.

Les caractéristiques des biophotons

D’où viennent vraiment les biophotons?

Nous savons que toutes sortes de molécules excitées peuvent émettre de la lumière lorsqu’elles se relâchent à l’état fondamental, la fréquence de la lumière émise étant spécifique à chaque type de molécules.

Lorsque le spectre des biophotons est examiné, cependant, il a été constaté que la lumière est toujours dans une large bande de fréquences de l’infrarouge à l’ultraviolet, avec des nombres approximativement égaux de photons répartis dans toute la gamme.

Ceci est très différent de la distribution de Boltzmann qui caractérise un système à l’équilibre thermodynamique à la température physiologique du système biologique, indiquant ainsi que ce dernier est loin, loin de l’équilibre thermodynamique.

Non seulement il y a un excès de photons à l’extrémité haute du spectre (longueur d’onde courte), mais la distribution est presque à plat. En d’autres termes, cela ne dépend pas de la longueur d’onde:f ( l ) = const.

Cela signifie que la lumière est émise par toutes sortes de molécules dans toute la cellule.

Les photons sont stockés de manière délocalisée dans le système, et toutes les fréquences sont couplées ensemble pour donner, en effet, un seul degré de liberté.

Les preuves de la délocalisation des photons couplés proviennent de l’observation que la lumière émise conserve sa large distribution spectrale lorsque les organismes sont stimulés par une lumière monochromatique ou une lumière de composition spectrale limitée. De plus, la cinétique de désintégration hyperbolique a la même forme sur tout le spectre de la lumière émise (voir Popp, 1986, Musumeci et al, 1992).

La distribution de Boltzmann caractéristique d’un système à l’équilibre thermodynamique résulte de la maximisation de l’entropie (désordre moléculaire, ou degrés de liberté) sous la contrainte d’une énergie fixe dans un système fermé.

Comme les systèmes biologiques sont ouverts au lieu de fermés, la contrainte d’une énergie fixe ne s’applique pas.

Cela ne signifie pas que la conservation de l’énergie est violée, car le système biologique + les environs sont encore soumis à la conservation de l’énergie.

Cela ne signifie pas non plus qu’il y ait toujours un débordement d’énergie dans le système.

Cela signifie seulement qu’il y a toujours assez d’énergie disponible pour le système.

Communication à longue distance

La distribution de biophotons peut s’étendre dans des longueurs d’onde infiniment longues ce qui est, certes, une extrapolation à partir de mesures à l’intérieur et à proximité de la gamme visible. Cependant, il peut expliquer une variété de phénomènes tels que le développement du cancer ou la formation de groupes dans les organismes.

Nous postulons l’existence d’interactions très faibles, à longue portée (longueur d’onde longue) entre les systèmes vivants.

Ces faibles émissions à longue portée ne peuvent pas être détectées directement avec l’instrumentation actuellement disponible. Cependant, ce n’est pas une raison suffisante pour les exclure de la considération, car il existe des méthodes pour obtenir des preuves indirectes de leur existence (…)

Cohérence et évolution de la conscience

Qu’est-ce que l’étude de la cohérence contribue à notre compréhension de l’unité de la vie?

Pour revenir à notre tour d’horizon du cycle de la vie, nous pouvons voir que la lumière solaire est la source d’énergie la plus fondamentale, qui est fournie à haute fréquence, et que les systèmes biologiques dans leur ensemble ont tendance à retarder la décroissance de ce haut niveau d’énergie aussi longtemps que possible.

C’est pourquoi la biosphère naturelle de la Terre n’est pas une monoculture.

En effet, c’est la diversité même de la vie qui retarde la dissipation de l’énergie solaire le plus longtemps possible en l’alimentant en chaînes et en réseaux toujours plus longs, au cours de l’évolution.


Mais ce n’est pas toute l’histoire, car le moyen le plus efficace de conserver cette énergie le plus longtemps possible est de former une plate-forme cohérente d’oscillations qui étend le champ de photons dans un état cohérent de bande passante croissante.

C’est la distribution qui permet à l’énergie du soleil de déborder dans des longueurs d’onde de plus en plus longues. C’est peut-être pourquoi les organismes ont des durées de vie si différentes; la tendance dans l’évolution est vers l’émergence d’organismes avec des durées de vie de plus en plus longues et finalement dans le cas des organismes sociaux et des êtres humains, nous voyons l’émergence de traditions sociales qui s’étendent sur plusieurs générations.

Le lien avec la tradition sociale est la clé de la signification de ce flux d’énergie à travers un champ cohérent de bande passante toujours croissante.

Car c’est à la fois un flux et une création d’information.

Les signaux électromagnétiques de différentes fréquences sont impliqués dans la communication à l’intérieur et entre les organismes, et entre les organismes et l’environnement.

La plate-forme cohérente est une condition préalable à la communication universelle.

Ainsi, il semble que l’essence de l’état vivant est de construire et d’étendre la plate-forme spatio-temporelle cohérente pour la communication à partir de l’énergie du soleil initialement absorbée par les plantes vertes.

Les systèmes vivants ne sont donc ni les sujets seuls, ni les objets isolés, mais à la fois sujets et objets dans un univers de sens mutuellement communicant.

Contrairement au point de vue néo-darwiniste, leur capacité d’évolution dépend non pas de la rivalité ou de la puissance dans la lutte pour l’existence. Au contraire, cela dépend de leur capacité de communication.


Donc, en un sens, ce ne sont pas les individus en tant que tels qui se développent mais les systèmes vivants qui sont reliés entre eux dans un ensemble cohérent. De même que les cellules d’un organisme assument différentes tâches pour l’ensemble, différentes populations enveloppent l’information non seulement pour elles-mêmes, mais pour tous les autres organismes, élargir la conscience de l’ensemble, tout en devenant de plus en plus conscient de cette conscience collective.

La conscience humaine peut avoir son rôle le plus important dans le développement et l’expression créatrice de la conscience collective de la nature.

Extrait de http://www.i-sis.org.uk/gaia.php

Présenté pour la première fois à la troisième conférence de Camelford sur les implications de la thèse Gaïa: symbiose, coopérativité et cohérence, du 7 au 10 novembre 1989, The Wadebridge Ecological Centre, Camelford, Cornwall; révisé 10.8.93

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