Notre existence a t-elle un sens? 11 partie 4) Un point sur les articles déjà parus

(la naissance de la physique quantique et la connaissance du réel)

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lesensdelexistence.fr/livre.html 

 

Cette série d'articles dans la catégorie "notre existence a t-elle un sens"? est  l'expression de  ce que j'ai écrit dans la présentation de mon blog: "Les merveilles de la nature me fascinent. Mes réflexions: le sens de l'Univers et de l'existence. En moi, il y a deux mondes: le monde extérieur du "faire"et le monde de l'intérieur, non conscient, mais tout autant réel. Ma devise: l'essentiel, c'est l'amour, amour du sacré. Mes modèles: Jésus (l'amour),Pythagore (la mathématique), Einstein (la physique)".

Je voudrais faire partager la lecture du livre de Jean Staune, notre existence a-t-elle en sens,  avec mes réflexions et les liens qu'elle m'a permis découvrir à travers internet. Ma quête est de retrouver (avec Jean Staune), le réenchantement du monde au cours des articles.


Mes articles déjà parus dans cette rubrique:

Notre existence a-telle un sens? 1) à propos de la préface du livre par Trinh Xuan Thuan

Notre existence a-t-elle un sens? 2) Le désenchantement du monde (et de l'homme!)

Notre existence a-t-elle un sens? 3) Comment ébaucher un "traité de la condition humaine"?

Notre existence a-t-elle un sens? 4) vers de nouvelles lumières.

Notre existence a-t-elle un sens? 5) première partie: Au-delà de cette limite, notre vision du monde n'est plus valable (naissance de la mécanique quantique).

Notre existence a-t-elle un sens? 5) deuxième partie : Au-delà de cette limite, notre vision du monde n'est plus valable (la non-localité).

Notre existence a t-elle un sens? 6-1) Vers un réalisme non physique...première partie

Notre existence a t-elle un sens? 6-1) Vers un réalisme non physique...deuxième partie

Notre existence a t-elle un sens? 7 partie 1) vous qui entrez ici perdez toute espérance ...

Notre existence a t-elle un sens? 7 partie 2) vous qui entrez ici perdez toute espérance...

Notre existence a t-elle un sens? 8 partie 1) le murmure du big bang...La deuxième fissure dans les théories classiques

Notre existence a t-elle un sens? 8 partie 2) Le murmure du big bang... la genèse du 

Notre existence a t-elle un sens? 9-1) Dieu revient très fort partie 1

Notre existence a t-elle un sens? 9-2) Dieu revient très fort partie 2

Notre existence a t-elle un sens? 10) où il fait plus noir que vous ne l'imaginez

Notre existence a t-elle un sens? 11 partie 1) Un point sur les articles déjà parus (la naissance de la physique quantique et la connaissance du réel)

 

Je consulte souvent aussi: astrosurf.com -UNE INTRODUCTION A LA PHILOSOPHIE DES SCIENCES

 

 

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astro2009.futura-sciences.com -éclipse de soleil de 1919

 

Faisons une halte dans cette série d'articles pour faire le point sur ma lecture de cette première partie de l'ouvrage de Jean Staune, notre existence a-t-elle en sens.

Je fais cette halte en deux étapes. Dans une première étape (articles 11 partie 1)  et article 11  partie 2) j'ai résumé les articles au cours desquels nous avons assisté à la naissance de la science qui a finalement abouti à un désenchantement du monde. Nous nous sommes intéressés à la physique quantique, à l'infiniment petit et à la connaissance en nous posant la question "qu'est-ce que le réel?".  Puis nous avons commencé à examiner l'infiniment grand et l'origine de l'Univers dans l'article 11 partie 3).

Maintenant, dans la quatrième partie de cette halte, nous continuons à examiner l'infiniment grand et l'origine de l'Univers.

 

 

 

I-3) Dieu revient très fort (partie1): Résumé de l'Article 9 partie 1.

Dans cet article nous allons voir que Dieu a laissé plus d'indice et qu'en fait, "Dieu revient très fort". 

     1) Pourquoi l'Univers est-il si grand?

Seuls les éléments légers (hydrogène, hélium...) se sont formés avec le big bang.  Beaucoup plus tard, les éléments tels que le carbone ou le fer ont été produits dans le coeur des étoiles alors que les éléments plus lourds sont apparus lors d'explosions d'étoiles, les supernovas, au cours desquelles sont atteintes des températures gigantesques. Ces étapes ont demandé des milliards d'années. Etant donné le temps qui est nécessaire à l'évolution pour aboutir à des êtres d'une complexité suffisante pour être conscients, il est théoriquement impossible que des être conscients puissent observer un Univers d'un diamètre de quelques milliards d'années-lumière. Le temps et l'espace étant liés, l'Univers dans lequel peuvent apparaître des observateurs conscients, nous en l'occurrence, ne peut être que gigantesque. Cela répond à la question "pourquoi l'Univers est-il si grand en comparaison de nous?". 

     2) Pourquoi l'Univers est-il si bien réglé? (explications: l'Article 9 partie 1 chapitre 2).

Avec les superordinateurs on peut alors modifier les constantes fondamentales (masse du proton, charge de l'électron, constante de gravitation...) ou les forces (nucléaire forte ou faible...) et voir à quels Univers elles conduisent. En faisant varier les combinaisons de forces ou de constantes, on peut obtenir un nombre quasi-infini d'Univers différents. La grande découverte, c'est que presque tous les Univers sont stériles. Des coïncidences "extraordinaires semblent s'être conjuguées pour aboutir à l Univers tel qu'on le connaît:

     -"les conditions initiales" (densité initiale vitesse d'expansion). Elle a dû être très proche de la "densité critique" pour laquelle l'expansion n'est ni trop rapide, ni trop lente. Le réglage de la densité par rapport à la vitesse d'expansion a dû être incroyablement précis à l'origine (de l'ordre de 1/1060 ?). 

     -La charge électrique de l'électron et du proton sont exactement les mêmes, mais de signe opposé. 

     -Le rayonnement du rayonnement du fond cosmologique, "fossile" du big bang", est très homogène, sans l'être totalement. 

     -La force nucléaire forte. Si elle était un peu plus faible, les étoiles se formeraient bien, mais le feu thermonucléaire ne pourrait pas s'allumer. Un tel Univers serait mort. 

     -La masse du neutron est un peu plus grande que celle du proton. Cela entraîne la désintégration rapide du neutron (voir les conséquences dans l'Article 9 partie 1 chapitre 2). 

     On peut multiplier les exemples de cette sorte comme le montre l'ouvrage de Jonh Barrow et Frank Tipler, "The anthropic cosmological principle". L'existence d'un réglage précis pourrait être un heureux hasard, mais on se trouve devant toute une série de réglages précis, a priori indépendants les uns des autres, qui reposent sur une quinzaine de constantes fondamentales et de conditions initiales. Cela pose des formidables questions qu'on ne peut ignorer et cela constitue certainement la base d'une nouvelle approche de l'Univers..  

     3) Le principe anthropique: lorsque la science pose ouvertement la question du sens.

C'est l'astrophysicien Brandon Carter, qui le premier en prenant conscience de cette situation l'a érigée en principe: le "principe anthropique". Les discussions autour de ce principes sont aussi passionnées que contradictoires. (voir l'Article 9 partie 1 chapitre 3) dont l'épilogue est: peut-on dire alors qu'il est démontré que l'Univers correspondrait au déroulement d'un projet? Celui de Dieu?

 

I-4) Dieu revient très fort (partie2): Résumé de l'article 9 partie 2).

     1) Une infinité d'univers parallèles permettent-ils d'éviter Dieu?

Allan Guth avait développé l'idée d'inflation. Le cosmologue Andreï Linde a, lui, développé un modèle d'inflation éternelle. Dans ce modèle, la processus permet à des "mini-univers" de s'engendrer les uns les autres. On parle même de "code génétique". POur résumer la situation:

     -Soit il y a une infinité ou un nombre immense d'Univers (10 puissance 80 voire 100 ou 120) et nous sommes là par hasard dans le seul qui a donné la bonne combinaison, les autres étant stériles.

     -Soit il n'y a qu'un seul univers, mais alors il faut postuler l'existence d un principe créateur ou d'un Grand Architecte, parce que le réglage de cet univers est tellement précis qu'on ne peut pas être là par hasard"  comme le dit Trinh Xuan Thuan.   

Qu'il existe un seul Univers dont les réglages seraient dus au hasard est donc extrêmement improbable et la science ne démontre nullement la nécessité d'un principe créateur ou d'un Dieu, mais on peut considérer qu'elle amène à examiner cette question sans recourir à des principes théologiques ou métaphysiques, mais à des réflexions fondées sur nos connaissances scientifiques. Le postulat d'un très grand nombre d'Univers parallèles constitue un échappatoire qui ne résout pas vraiment le problème.

     3) Quand les  matérialistes sont sous la menace d'un coup de rasoir.

L'argument du "rasoir d'Occam", selon lequel il ne faut pas multiplier les entités sans nécessité, et mis en scène par Umberto Ecco dans "le nom de la rose", a été, durant des siècles, une arme utilisée par les matérialistes pour se défendre contre les spiritualistes. Ce "principe d'économie" est considéré comme l'une des bases de la démarche scientifique. Faire l'hypothèse qu'il existe un Dieu, des anges ou tout autre entité qui n'est pas strictement nécessaire, c'est de la métaphysique. C'est ce qu'affirment les matérialistes dans leur certitude de représenter la rationalité. La cosmologie moderne retourne maintenant la situation. Pour éviter l'existence d'un principe créateur, la seule échappatoire que le principe anthropique laisse semble être de postuler une infinité d'Univers parallèles, tous inobservables. Maintenant, ce sont donc les matérialistes qui tombent sous le coup du rasoir d'Occam et à qui on peut donc prêter le fait de faire de la métaphysique et non de la science. 

     4) L'hypothèse d'un créateur n'est plus hors du champ de la science.

Une critique adressée au principe anthropique est d'être antiscientifique parce qu'il évoque l'existence d'un principe créateur. C'est ce que dit Christian Magnan dans lacosmo.com. Mais la vraie question est: qu'est-ce qui en théorie, empêche la science de s'occuper de l'existence ou de la non-existence de Dieu? Rien comme le prouve un article récent écrit par deux astrophysiciens chinois vivant aux Etats-Unis, message in the sky".qui montre que la science peut traiter de l'existence d'un créateur, mais attention, traiter la question de cette existence ce n'est pas obtenir une réponse.

     5) Et voici le principe anthropique "superfort"!.

 "L'Univers n'est pas seulement adapté à l'existence d'observateurs intelligents comme nous, mais également à l'existence d'observateurs beaucoup avances et  intelligents que nous". Voir les implications dans l'article 9 partie 2 chapitre 5)  

On peut penser que si Dieu existe et qu'il a conçu un univers réglé de telle façon que nous puissions y apparaître, celui-ci soit adapté à ce que nous pourrions être dans un milliard d'années. et éviter qu'avec des niveaux immensément élevés de civilisation, l'une d'entre elles puisse "déchirer le tissu de l'espace-temps" et que, comme dans le livre d'Arthur C. Clarke, toutes les étoiles s'éteindre une à une...(L'hypothèse selon laquelle la création d'une bulle de "faux vide"  qui pourrait conduire à une destruction progressive de notre Univers a été prise au sérieux au début des années 1980). De même on peut penser qu'il a pris ses précautions pour préserver sa cohérence et interdire, entre autres, le voyage dans le temps, ce que Stephen Hawking a appelée "la conjecture de protection chronologique"  

     6) Dieu et la longueur d'absorption des neutrons.

Mais, revers de la médaille, si la cohérence de l'Univers peut apparaître comme un indice de la validité du principe anthropique fort, la "longueur d'absorption du neutron"pourrait bien être un "horrible petit fait" qui "tue cette belle théorie.

Partons de la réaction de fission nucléaire: l'uranium 236 étant instable, il éclate en créant deux atomes plus petits et en émettant plusieurs neutrons. Les neutrons émis vont être absorbés par d'autres atomes d'uranium 235 qui vont à leur tout se transformer en uranium 236, provoquant une réaction en chaîne. Si la "distance de réabsorption du neutron dans l'uranium avait été seulement dix fois plus importante, une réaction nucléaire aurait nécessité un volume de matière fissile mille fois plus grand; ce qui aurait accru la masse critique d'autant et eût rendu la réalisation des bombes (et des réacteurs) économiquement inenvisageable."  

A l'inverse du principe anthropique et de cohérence, y aurait-il un principe de destruction?  En fait ce n'est pas un argument contre le principe anthropique fort. Si Dieu existe, l'observation du monde montre qu'il tient à respecter notre libre arbitre: nous sommes absolument libres de faire le bien ou le mal et de fabriquer des bombes atomiques ou seulement des centrales nucléaires. La seule chose importante,c'est que nous avons le choix entre des utilisations positives ou des utilisations négatives, entre le bien et le mal. En revanche dans le cas de la "bulle de vide" que nous avons évoquée au chapitre 5, il n'y a pas d'utilisation positive, leur utilisation détruirait soit l'Univers, soit sa cohérence. Mais cela pose la question: et si la la mort planétaire était programmée?
     7) Mais où sont-t-ils?
les extra-terrestres et le paradoxe de Fermi (voir l'article 9 partie 2 paragraphe 7). Ce paradoxe a fait couler beaucoup d'encre comme on peut le constater dans wikipedia: le paradoxe de Fermi. Mais comme le suggère "peut-être est-ce là une incroyable conséquence de la longueur d'absorption du neutron. Dans ce cas, le principe thanathropique serait un garde-fou destiné à empêcher une espèce de conquérir, et donc de perturber toute une galaxie." 

     8) Conclusion. Que penser du principe anthropique et d'un créateur? 
On le voit, il y a beaucoup de débats autour du principe anthropique. Si les réticents y voient une atteinte à la scientificité, il n'en reste pas moins que la science elle-même réintroduit la question (et non la réponse, qui reste personnelle) d'un créateur au sein même de la démarche scientifique. Tous ces développements ont fait voler en éclats le "postulat d'objectivité de la nature" cher à Jacques Monod (le"refus systématique de considérer comme pouvant conduire à une connaissance "vraie" toute interprétation des phénomènes donnée en termes de causes finales, c'est à dire de projet.") 

C'est un bouleversement épistémologique énorme que le scientisme s'interdisait. Ces développements inversent les rapports entre matérialistes et spiritualistes. Les matérialistes sont maintenant menacés par le tranchant du "rasoir d'Occam".


I-5) Où il fait plus noir que vous ne l'imaginez : Résumé de l'article 10).

     1) Les trous noirs.
Après avoir évoqué la possibilité d'un principe créateur  avec le principe anthropique, nous allons terminer notre parcours dans l'Univers en passant en revue des être étranges de ce "grand bestiaire céleste" dont certains sont maintenant observés alors qu'ils n'étaient au début que objets théoriques issus des conséquences de la Relativité générale.
Commençons notre exploration par les trous noirs. Nous savons par la relativité générale que toute masse courbe l'espace autour d'elle. Plus un corps est massif, plus cette courbure sera forte. Imaginons alors un corps tellement massif et comprimé dans un rayon si petit qu'on ne puisse sortir du puits que ce corps creuse dans l'espace-temps que grâce à une vitesse supérieure à celle de la lumière. En 1915, l'astronome Karl schwarzschild fut le premier à théoriser ce qui pouvait se passer dans un tel cas. Les astronomes et physiciens, résistèrent longtemps à une telle idée tellement elle paraissait folle. Mais à l'heure actuelle, le progrès des connaissances est tel ceux-ci font partie des connaissances d'un nombre de plus en plus grand de personnes. Mais qu'est-ce qu'un trou noir et comment se forme t-il? Les étapes nous en sont contées par futura-sciences.com. 

Mais comment être sûr qu'on a affaire à un trou noir? L'Observation directe est quasiment impossible. Une des premières méthodes de détection d’un trou noir est la détermination de la masse des deux composantes d’une étoile binaire, à partir des paramètres orbitaux. Cygnus X-1, détecté en 1965, est le premier objet astrophysique identifié comme pouvant être la manifestation d’un trou noir. C’est un système binaire qui serait constitué d’un trou noir en rotation et d’une étoile géante. On connait de nombreux autres candidats dont les plus gros, tapis au coeur de galaxies appelées "quasars", auraient une masse équivalente à 1 milliard de soleils. 

     2) Un raccourci à travers l'espace-temps les trous de ver (vidéo).Deuxième objet, les trous de ver", sont eux-aussi rendus possibles par la Relativité générale, même s'ils sont plus spéculatifs que les trous noirs. "En 1935, Einstein et Rosen  "découvraient [...] en combinant les équations de la gravitation et celles de l'électromagnétisme que [...] des "feuillets" repliés sur eux-mêmes pouvaient être reliés par de nombreux "ponts" à l'échelle quantique". Depuis lors, il a été souvent imaginé des "raccourcis" permettant de connecter deux régions de l'espace de façon bien plus rapide que s'il fallait parcourir la distance "normale". Kip Thorne, l'un des plus grands experts dans les applications de la théorie de la relativité générale d'Einstein décrit comment les trous de ver pourraient être utilisés pour les voyages dans le temps. Mais ses travaux montrent que si on veut utiliser un trou de ver, celui-ci explose dès qu'il est prêt à fonctionner en temps que machine à voyager dans le temps. On retrouve là ce que nous avons vu dans l'article 9-2 (chapitre 5): il n'est pas encore démontré que le voyage dans le temps est impossible, ce n'est pour l'instant qu'une supposition que Stephen Hawking a appelée "la conjecture de protection chronologique. Mais si une démonstration venait à être faite, cela renforcerait le principe anthropique superfort selon lequel la cohérence de l'Univers serait plus forte que la cohérence minimale nécessaire à l'existence d'une civilisation comme la notre.  

     3) Des mirages dans l'espace. Troisième objet du grand bestiaire céleste, "les mirages gravitationnels" 
     4) Quand l'invisible devient plus important que le visible.
Fritz Zwicky, avait prédit l'existence de  la matière noire. En effet, en mesurant la vitesse de déplacement d'un ensemble de galaxies, celui de l'Amas de la Chevelure de Bérénice ou Amas de Coma, il s'aperçut que le masse visible de ces galaxies était beaucoup trop faible pour qu'elles restent ensemble étant donné leur grande vitesse. Il en déduisit que cet amas devais contenir une quantité de matière environ 10 fois supérieure à celle de la matière visible pour créer une force gravitationnelle suffisante pour assurer sa cohérence, mais cette matière était invisible. Depuis, il a été montré que c'est le cas non seulement pour les amas, mais aussi pour quasiment toutes les galaxies. Mais de quoi est constituée cette matière invisible ou matière "noire"?
-1) Ce serait de la matière ordinaire que nous ne voyons pas
-2) Il pourrait s'agir aussi de matière noire "exotique", soit de matière noire "chaude" composée de particules légères et rapides, soit de "matière noire "froide", composée de particules lourdes et lentes. Les deux catégories interagissent très peu avec la matière et sont donc très difficiles à détecter.
La nature de la matière reste encore une inconnue, mais comme nous allons le voir, il y a encore plus fort...
     5) L'énergie noire: une mystérieuse force répulsive.
L'accélération de l'expansion de l'univers a été mise en évidence en 1998 par deux équipes internationales, le Supernova Cosmology Project et le High-Z supernovae search team, équipes qui cherchaient à détecter des supernovaes de type Ia à mesurer la vitesse avec laquelle elles s'éloignaient de nous (le fameux "décalage vers le rouge). Leur but était en fait de mesurer la décélération supposée de l'Univers. Pourtant les résultats montrèrent le contraire. Après 7 milliards d'années d'expansion de l'Univers, celle-ci a progressivement ralenti et à partir de là, on constate une inversion.

Cette accélération semble due à une force répulsive. Nous avons vu en I-2 paragraphe 3 que pour expliquer l'homogénéité de l'Univers, Allan Guth avait proposé un mécanisme plausible permettant l'existence d'une nouvelle forme de constante cosmologique, produisant un effet répulsif et contrecarrant les effets de la gravitation). On se rappelle que ce terme correctif aux équations d'Einstein, la constante lambda, avait été introduite pour "stabiliser l'univers" et empêcher son expansion, car selon Einstein, celui-ci devait rester statique. Selon futura-sciences.com, nul ne sait encore quelle est la nature de cette énergie. L'expansion accélérée pose de redoutables problèmes, comme celui de l'énergie quantique du vide, et constitue un défi majeur pour les théoriciens. En outre, elle pourrait surtout être une fenêtre ouverte sur de la physique au-delà du modèle standard, comme celle de la supergravité.

     6) L'unification: la quête du Graal du XXIè siècle.

La détermination de la nature de la matière  noire et de l'énergie noire va être un des chantiers importants de la physique du XXIè siècle. Un autre chantier fondamental se situe dans la suite du rêve d'Einstein, il concerne l'unification de la relativité générale et de la physique quantique. Un des "candidats" les plus sérieux à cette unification semble la théorie des cordes que présente "Futura-science. A partir de 1984 ont été développées 5 théories de "supercordes" qui nécessitent l'existence de 9 à 25 dimensions. C'est alors qu'en 1995, Edward Witten a montré qu'elles pouvaient être elles-aussi unifiées par une théorie unique, la théorie M qui elle , comprend 11 dimensions. Autres théories: 

     -Alain Connes a développé une théorie fondée sur la géométrie non commutative dont un des buts serait d’obtenir un cadre mathématique cohérent dans lequel il serait possible d’écrire une gravitation quantique.

 

     -L'Univers chiffonné de Jean-Pierre Luminet est une structure qui implique qu'en fait, l'Univers réel serait plus petit que l'univers observable. Une des galaxies lointaines serait des mirages et des mages fantômes de galaxies plus proches.

     -La relativité d'échelle de Laurent Nottale est "fondée sur les travaux des Américains Richard Feynman et Albert Hibbs, elle consiste à supposer que les trajectoires des particules sont fractales,

 

     7) combien d'autres dans la galaxie?

Après avoir sondé les mystères de l'Univers, du visible et de l'invisible, nous pouvons poser la question: sommes-nous seuls? C'est sans doute un des ultimes chantiers du XXIè siècle qui, à l'opposé du précédent, qui est entièrement spéculatif, concerne purement l'observation. 

On peut citer Frank Drake, qui a mené la première expérience moderne de SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, que l’on peut traduire par « recherche d’une intelligence extraterrestre ». On a encore peu de résultats.

Par contre, la détection des exoplanètes est désormais possible. En 1995, les suisses Michel Mayor et Didier Queloz ont été les premiers à détecter une planète extrasolaire autour de l'étoile Pégase 51. Depuis, plusieurs centaines de planètes ont été détectées. Avec la progression des moyens d'investigation, des millions de planètes seront probablement découvertes. Depuis, plusieurs centaines de planètes ont été détectées. Avec la progression des moyens d'investigation, des millions de planètes seront probablement découvertes.







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