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Photo de André Desrochers

Darwin et l’écologie du cosmos

La campagne électorale bat son plein. Pour vous sortir de cet insignifiant brouhaha, je vous propose, le temps de 1000 mots, une petite diversion pour vous faire oublier PKP, la charte et toutes ces  petitesses1. Je vous propose une diversion vers notre substance même, celle du cosmos. Pour lancer la réflexion, vous saviez peut-être que le 14 mars dernier (le 3.14) était le jour de Pi. Mais saviez-vous que Pi n’est qu’une seule parmi la vingtaine de constantes fondamentales2 essentielles à l’existence de l’Univers? Pourquoi essentielles? Parce que si l’on devait modifier d’un brin une seule de ces constantes, l’univers tel que nous le connaissons n’existerait tout simplement pas, niqabs et PKP inclus. Vous cherchez le rapport avec l’écologie –thème de ce blogue? Je le garde pour la fin.

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Andromède est la galaxie la plus proche de la nôtre.

 

Le principe anthropique
L’existence même de notre cosmos est pour des millions de gens la preuve de l’existence d’un Créateur. Ainsi, on peut imaginer notre grand barbu bien installé, en dehors de notre univers bien sûr, devant un étalage de cadrans, un pour chaque constante. Un Dieu contrôlant le réglage exact de tous ces cadrans, réglage requis pour poser les premiers jalons de son joujou-univers où nous allions un jour naître. C’est bien joli cette hypothèse, mais peu satisfaisant aux yeux de ceux qui donnent encore un sens au terme expliquer.

Parmi les premières tentatives d’explication de la simple existence de cet improbable Univers, le physicien et Prix Nobel Paul Dirac lançait une idée toute simple, qu’on appelle maintenant le principe anthropique. Wikipédia résume l’idée comme suit: «ce que nous pouvons nous attendre à observer doit être compatible avec les conditions nécessaires à notre présence en tant qu’observateurs». Autrement dit, l’Univers que nous observons doit bien comporter les étoiles, les planètes et tout le tralala menant aux origines de la vie sur Terre, car sinon nous ne serions pas là pour en parler. Après tout, nous sommes littéralement de la poussière d’étoiles, comme dit la chanson hippie3.

Dit comme cela, le principe anthropique ne semble pas expliquer grand-chose, mais au moins il n’invoque pas une idée plus farfelue encore –l’existence d’un dieu. Ce principe anthropique est d’ailleurs lourd de conséquences, car il ouvre la possibilité qu’il existe un nombre infini d’univers, dont un très, très faible nombre offriraient les «conditions gagnantes» (histoire de vous rappeler qu’on est en élection) menant à notre existence. Bon, vous vous demandez pourquoi devrait-il y avoir quelque chose (un ou plusieurs univers) plutôt que rien, de toute manière? Bonne question, à laquelle le physicien Stephen Hawking a répondu mathématiquement l’année passée, donc sans passer par le détour divin4. Mais je m’égare.

Darwin, les singes écrivains et le cosmos
Si les valeurs exactes des constantes de l’Univers tel que nous le connaissons provenaient du hasard, la probabilité d’être tombé sur les bonnes valeurs (ce qui est le cas) serait infinitésimale. Un peu comme la probabilité qu’un chimpanzé tape par hasard une œuvre de Shakespeare si on le plaçait devant un clavier et qu’on le laissait frapper les touches le bon nombre de fois. Cette analogie aux allures victoriennes était d’ailleurs fréquemment évoquée autrefois par les créationnistes pour montrer à quel point leur semblait absurde la proposition darwinienne: que les séquences génétiques et autres caractéristiques extraordinaires des organismes émaneraient purement du hasard. En effet, disaient-ils, on peut calculer que la planète ne serait pas assez vaste et pérenne pour avoir suffisamment de chimpanzés et suffisamment longtemps pour rendre cela possible.

Mais dans le cas du cosmos, si on postule une quantité infinie de temps, tout ce qui est possible devient non seulement probable, mais certain, et se produira un nombre infini de fois. Cela entraîne de nombreux paradoxes5, et les physiciens n’ont pas tendance à aimer les théories qui engendrent des paradoxes.

Bien sûr, la caricature des chimpanzés est un argument créationniste fallacieux, car la sélection naturelle darwinienne intervient dans le processus, guidant pour ainsi dire le hasard et rendant l’improbable tout à fait réalisable, même en l’absence d’une finalité. Arrive maintenant LA question: et si l’extraordinaire élégance du cosmos tel qu’on l’observe était aussi le produit d’une sélection naturelle?

Les trous noirs et la vie du cosmos
En 1997, un physicien américain établi en Ontario, Lee Smolin, rédigeait un livre intitulé The Life of the Cosmos, une œuvre que je trouve tout simplement géniale, sans doute dans mon Top 10 à vie. Smolin emprunte la théorie de Darwin et l’applique justement à la cosmologie en postulant l’existence de multiples univers plus ou moins féconds, dont l’acte reproducteur serait la création de trous noirs. Il y a beaucoup de matière (sans faire de jeu de mots) dans cette affirmation. Mais l’idée est toute simple: avec le bon cocktail de constantes (Pi, e, c, etc.), un univers pourra exister suffisamment longtemps pour créer des atomes, puis des étoiles qui, à leur tour, finiront leur existence sous forme de trous noirs6. Sans le bon cocktail, on finit avec des univers avortons.

Les trous noirs sont d’étranges bibittes car, dans leur centre, on suppose l’existence d’une singularité, c’est-à-dire une condition où les lois de la physique (et les constantes qui viennent avec elles) ne tiennent plus. De nombreux cosmologistes croient que ces singularités pourraient être des pouponnières à nouveaux univers, chacun avec son cocktail de constantes fondamentales. Les trous noirs seraient en quelque sorte l’expression d’une maturité sexuelle d’un univers.

Là où cela devient vraiment intéressant, c’est que si, pour une raison quelconque, les nouveaux univers pondus par les trous noirs devaient ressembler à leurs «parents», la table serait mise pour une véritable sélection naturelle des univers. Dans une telle hypothèse, le passage du temps se substituerait à la compétition et, ainsi, chacune des trois prémisses7 du principe de l’évolution par sélection naturelle serait respectée! Pour l’instant, c’est de la métaphysique, mais notre compréhension des trous noirs ne cesse de s’approfondir, et peut-être verrons-nous la théorie de Smolin se frotter aux faits un jour et ainsi passer de la métaphysique à la physique.

J’aime cette théorie audacieuse car oui, elle amène l’humain plus près de l’insignifiance totale, mais du même coup elle nous propose de poser un regard plus émerveillé que jamais sur la beauté de l’Univers et de notre planète bleue. Il aura fallu un cosmologiste pour me convaincre que Darwin, dans toute sa simplicité, était le plus grand scientifique de tous les temps…

1 PKP= Pierre Karl Péladeau; Charte= charte des valeurs québécoises

2 En sont aussi: la constante gravitationnelle, la vitesse de la lumière dans le vide (c), la masse du proton, la longueur de Planck, la charge élémentaire (e), etc.

3 «Woodstock», hymne du festival du même nom (1969), composé par Joni Mitchell

4 http://www.space.com/20710-stephen-hawking-god-big-bang.html: un autre argument déiste qui tombe à l’eau.

5 Par exemple, vous, la planète Terre et toute sa biodiversité ont existé et existeront un nombre infini de fois, de quoi calmer vos angoisses existentielles ou environnementalistes…

6 Pour cela, il faut une densité extraordinairement élevée, par exemple il faudrait compresser le Soleil dans une sphère d’environ trois kilomètres de rayon.

7 1) la variabilité entre les individus; 2) l’héritage d’une partie de cette variabilité lors de la reproduction; 3) un mécanisme, comme la compétition, conférant un avantage à certaines des variantes. De ces trois constats découle nécessairement une évolution.

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  1. Publié le 22 mars 2014 | Par Cristian de Leon

    Je vais sans doute faire un peu vieux jeu en convoquant au tribunal de la science contemporaine… la sagesse du Moyen Âge! En effet, qui n'a pas en tête l'histoire de Galilée? N'est-ce pas grâce à lui que désormais toute la communauté scientifique peut enfin respirer les acquis d'une méthode entièrement libre de toute tutelle religieuse? Fort bien! Il serait donc démodé de revenir au Moyen Âge, donc avant Galilée. Bien plus, il semblerait absurde de penser que cette période obscure puisse nous dire quoi que ce soit de pertinent sur le cosmos, alors que la physique contemporaine à fait des pas de géant. Sur ce dernier point, les choses sont claires. Par contre, il y a bien une sagesse au Moyen Âge, et je dirais même plus: cette sagesse est en mesure de nous situer par rapport aux conclusions de la science d'aujourd'hui.
    Pour bien appuyer mes propos, je tiens à abandonner d'emblée la «théorie» créationniste (qu'on est en droit de nommer «fixisme»), qui est une monstrueuse caricature tant sur le plan religieux que sur le plan scientifique. Je vais m'attacher plutôt à des principes généraux en philosophie, en invoquant la clarté de Thomas d'Aquin. Où trouve-t-on en lui l'idée, toute anthropomorphique, d'un vieux monsieur barbu? Plutôt que d'opposer une vision à une autre, je vais procéder en partant d'un acquis commun, à la fois utilisable en science et en philosophie, car Thomas d'Aquin était assez philosophe à ses heures. Cette notion fondamentale, capable de rejoindre et le philosophe et le scientifique, est la notion de cause.
    Or l'univers a-t-il une cause? La question posée ainsi, en science, est fort pertinente, car la science est par définition, la recherche des causes. Sans doute cette cause n'est pas toujours évidente, mais par contre, ses effets, quant à eux, nous sautent aux yeux. Je laisse de côté la question d'une Nature crée, car cela n'appartient pas à la science, pas plus qu'à la philosophie. L'Univers a forcément une cause, car l'Univers, nous le savons, n'est pas apparu comme ça, il s'inscrit dans le devenir, c'est-à-dire dans un long et complexe processus qui fait qu'une chose était là et ensuite une autre chose a vu le jour. C'est sur ce point de départ que la cosmologie s'ajuste. Or comme Thomas était un lecteur assidu d'Aristote, il a hérité de sa vision de la Nature. On sait que depuis Galilée, Aristote est fortement critiqué pour sa conception de l'Univers. Mais la grande majorité des critiques se rabattent sur sa conception cosmologique de l'Univers. Ce qui est lamentable puisque elle n'appartient pas au Stagirite. Bien plus intéressante est la manière dont Thomas, en bon disciple, pose la question du cosmos. Il écarte en premier l'idée d'un Dieu, constatant que les phénomènes de la Nature s'expliquent aisément par des causes qui sont intrinsèques à la Nature. Faut le faire! «Il convoque la théologie au tribunal de la philosophie.», comme le dit Rémi Brague. En somme, il n'admet pas que la question de Dieu soit évidente, sur le plan de la raison. Car personne n'a jamais vu Dieu. Sur ce dernier point, il faut lire le début de la Somme théologique pour connaître la suite...
    Et puis, il est question de degré. En effet, en admettant que toute science procède par abstraction, on constate ceci: dans chaque science il y a une définition de l'objet étudié. Ainsi la définition de la plante, pour le botaniste, ne saurait se faire sans tenir compte de sa matière. Car si je dis au début de ma définition «être vivant», aucun «être vivant» ne saurait être privé de matière. Par contre, lorsque j'abstrais une quantité, par exemple une grandeur, une mesure, j'obtiens une abstraction qui n'a pas besoin de matière. Le mathématicien peut aisément formuler: 2+2=4, sans pour autant spécifier qu'il s'agit de pierres, de trains ou de planètes. L'abstraction est à l'œuvre si j'ose dire. Mais il y a une dernière abstraction, c'est celle qui abstrait toute référence, même de quantité, qui est l'abstraction métaphysique. Ceci pose d'emblée la question de l'être en tant que tel, l'être général, universel, l'être en dehors de toute visée spécifique dans telle ou telle science.
    Autre merveille de la philosophie thomasienne, c'est la conception du contingent et du nécessaire. L'être contingent, c'est l'être qui aurait pu ne pas être. Exemple: moi, j'aurais pu ne pas exister que cela n'aurait rien changé à l'Univers. Par contre, pour qu'il puisse y avoir de l'être contingent, il me faut au départ de l'être nécessaire, sinon l'être contingent ne peut en aucun cas exister. En termes contemporains, c'est toute la question du hasard. Jacques Monod a écrit un livre sur cette problématique: Le hasard et la nécessité, Éditions de Seuil, 1970.
    Maintenant la question du mouvement, ou du changement. À titre d'exemple, j'illustre un savant contemporain, Étienne Klein. Klein se pose une question qui semble lui donner du fil à retordre. Il admet que la feuille d'un arbre est au début verte et fraîche, mais l'automne la fait sécher et changer de couleur. Il fait remarquer que l'on a pas changé cette feuille verte pour une feuille jaune. Pas plus que lorsque Pierre est jeune, puis ensuite vieux, on l'a changé. Bien entendu ce changement est progressif. Mais une chose demeure et elle pose problème: comment fait Pierre pour changer tout en restant le même? Or il est manifeste que tout dans la nature change, mais ce changement s'opère par le passage de l'être en puissance à l'être actuel. Ou bien l'être ne change pas et demeure identique à lui même, ou bien il change et n'est plus ce qu'il était. Ou bien, il passe de la puissance à l'acte.
    Je termine ici, car il est clair que la philosophie du Moyen Âge, sans nullement posséder toutes les connaissances relatives à l'Univers tel qu'exploré par la science contemporaine, a posé les jalons des principes qui persistent aujourd'hui lorsque la science tente de résoudre les questions limites. Ainsi les questions sur les origines de l'Univers, qui doivent être posées en termes de causes. Je n'ai pas cherché à illustrer les conclusions de Thomas d'Aquin, j'ai seulement voulu situer une toute petite portion du contexte qui montre qu'il n'était pas créationniste et qu'il ne concevait pas Dieu comme un sage barbu. Aussi, lorsque Moïse demande à Dieu son nom, ce dernier lui répond: «Je suis celui qui est.», comme quoi la Bible elle-même est capable de nous surprendre.
    Longue vie à la science, par Toutatis!

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