univers zéro un 101

Ralentir dans les courbes des ésotériques équations

C’est un défi de taille, pour un chercheur sans papiers, d’exercer sa curiosité pour des domaines de recherche aussi vastes que l’astrophysique et la cosmologie. Même en s’astreignant à un programme de lecture exhaustif, destiné à combler les déficiences d’une démarche non encadrée dans une institution, cela ne nous met pas à l’abri d’obstacles incontournables – en apparence.

Que ce soit la quantité démesurée d’informations à digérer ou la profusion de nouvelles questions jalonnant ce parcours, un isolement relatif rend la démarche plus périlleuse sans reconnaissance de ses pairs. Cependant, puisque ce blogue est un espace ouvert, un commentaire exprimant une opinion dissidente est un encouragement intéressant, puisqu’il est une invitation à approfondir certains aspects de sa recherche afin de dissiper tout malentendu. Et il demeure un incitatif supplémentaire à ne pas abandonner ses recherches personnelles.

Il ne faut surtout pas renoncer, ni sauter un chapître ardu sous prétexte qu’il dépasse notre capacité de compréhension, non. Ainsi cette lecture, qui s’annonçait bravement en quatrième vitesse dans un précédent billet, s’avère plus ardue. Concédons que c’est plutôt en troisième vitesse qu’il faut progresser devant certaines courbes, sur un chemin particulièrement sinueux. Un trait vertical, en accolade d’un paragraphe, devient alors une espèce de garde-fou, plus particulièrement si un énoncé de l’auteur provoque une réaction inattendue; que ce soit un pur étonnement ou une insondable perplexité. Dans le dernier cas, il ne faut pas esquiver les questions troublantes qui hantent l’esprit. Il faut déposer les armes, replacer le signet et se tourner alors vers d’autres auteurs, vers Wikipédia pour débrouissailler une notion plus ardue ou enfin rechercher sur le Web des sources d’information fiables. Bref il faut tenter de lever le voile et dissiper le brouillard afin de pouvoir reprendre sa lecture en étant convaincu qu’on comprend un peu mieux !

En résumé, cette investigation personnelle au coeur de la cosmologie contemporaine, partagée dans un blogue au lieu d’être isolée dans des carnets de notes invisibles aux autres, demeure un passe-temps extraordinaire.  C’est surtout un grand plasir de constater que quelqu’un d’autre vient de temps à autre émailler son cahier de notes public d’un commentaire intéressant !

Une mélodie secrète - et complexe… 

À cette heure le chapitre VI, L’invisible et le devenir de l’Univers, retient mon attention. Je suis allé fouiner dans un chapitre subséquent, Dieu et le Big Bang. L’auteur ayant exposé clairement sa foi en préface, d’un raccourci élégant et efficace, ramène son lecteur rapidement au problème de la cause première, la cause des causes, en utilisant un argumentaire tout à fait convaincant.

Les physiciens pensent, nous l’avons vu également, que ce qui est vrai pour une particule élémentaire l’est aussi pour l’univers tout entier à ses débuts. Le flou quantique permet au temps et à l’espace, puis à l’univers, de surgir spontanément du vide. Au temps de Planck (10^-43 seconde), l’univers n’avait qu’une taille de 10^-33 centimètre, 10 millions de milliards de milliards de fois plus petit qu’un atome, et la mécanique quantique qui régit le monde microscopique peut faire son oeuvre. L’univers n’a plus besoin d’une cause première. Il apparaît par la grâce d’une fluctuation quantique (p. 300).

L’univers apparait grâce à une fluctuation quantique : voilà donc un nouveau credo provisoire, qui hantera désormais mon esprit ! Avouons que depuis que je m’intéresse à l’astrophysique, le principe d’incertitude de Werner Heinsenberg m’avait bien séduit, au moment où j’en pris connaissance dans le Tao de la physique de Fritjof Capra, il y a une quinzaine d’années. Mais hier, en lisant ce passage, une nouvelle liaison s’est effectuée dans mon imagination. Je n’avais jamais songé que cette hypothétique particule initiale, étant donné sa taille infime et sa masse infinie, puisse être soumise à ce principe. Pourquoi ? J’ai toujours cru qu’il s’appliquait à toutes les particules de l’Univers dans son étendue infinie, en ce moment même, sans faire cette transposition d’échelle ramenant l’Univers à une seule particule infime, même dans un vide dont on ne connaît la nature exacte pour le moment.

Serait-ce donc un changement de paradigme perceptif que je viens d’expérimenter ? Si tel est le cas, il projette un nouvel éclairage sur ma compréhension de la théorie du big bang; une fluctuation quantique de mon minuscule esprit perdu dans cet infime cosmos, pourrais-je ajouter ironiquement !

Pour rendre compte du chapitre terminé – Le livre d’histoire de l’Univers, même si Trinh Xuan Thuan y présente les différentes étapes de la formation de l’Univers dans une vue à vol d’oiseau, il nous en met pourtant plein la vue, à partir du moment initial de la création de l’Univers – qui n’est pas tout à fait le moment zéro – comme l’a si bien démontré le physicien allemand Max Planck. Même si nous sommes contraints à démarrer cette histoire à 10^-43 seconde, dans une dimension de 10^-33 centimètre, cet état de compression ultime n’empêche pas les astrophysiciens d’élaborer avec infiniment de soin un scénario très détaillé pour chacune des étapes de la formation de la matière. Ce scénario nous conduit ultimement jusqu’à la formation d’amas de galaxies et de superamas. Beaucoup de détails, ayant exigé de nombreuses expérimentations et d’interminables calculs, doivent donc être évoqués pour raconter une histoire des premiers moments qui se déroule dans un temps infiniment court, pourtant. On pourrait résumer ainsi : c’est la plus longue histoire pour le plus court moment de notre propre genèse.

L’auteur ne néglige pas non plus de faire un détour par l’exobiologie, qu’on néglige souvent lorsqu’il s’agit de raconter cette belle histoire. Le passage de la matière inorganique à la matière organique, ce point de rupture ayant permis l’apparition des premiers acides aminés, demeure aussi un moment crucial – sinon, nous n’y serions pas pour nous l’imaginer ! Deux pistes de recherche peuvent retenir notre attention : l’apparition de la vie ou de formes organiques dans l’espace et l’apparition de la vie sur le Terre. Dans ce dernier cas, il suffit de se référer à cette fascinante expérience de Urey-Miller sur les origines de la vie qui serait un des points marquants de notre apprivoisement de cette époque cruciale ayant indélibilement marqué notre destin. Et c’est surtout dans l’adjonction des conditions initiales ayant permis cette genèse du vivant qu’il faut aussi s’étonner.

Au détour, si on laisse un peu galloper son imagination, cette probable contribution de la foudre à l’apparition de la vie - le dieu Zeus des anciens – nous ramène à cette force vitale qu’est l’électricité. Pensons à cette troublante image de Fritz Lang dans Metropolis, au moment d’insuffler la vie à un robot. On comprend depuis un bon moment cette connexion entre la vie et les pulsations électriques – notre coeur ne nous le rappelle-t-ils pas assez à chaque pulsation ou nos interconnexions neuronales à chaque pensée !

L’ordre de grandeur des nombres ou des dimensions figurant tout au long de ce récit, la transformation graduelle des quatres qrandes forces de cohésion de l’Univers et toutes les multiples combinaisons et recombinaisons de différentes particules consituent un récit difficile à comprendre. Même si on ne doute pas de la cohérence de toutes ces explications s’étendant sur un centaine de pages, dans un texte dense, c’est une matière difficile à assimiler, surtout en voulant la lire uniquement comme un roman… Même si ce chapître est garni de schémas explicatifs d’une clarté exceptionnelle, il faut parfois longuement méditer pour comprendre le sens de la réalité qu’on tente d’y exposer sommairement. 

Là ou on risque de devenir tétracapilotomaniaque… 

L’auteur nous introduit aussi à une terminologie imagée. Il utilise par exemple la notion d’univers-jouets – un terme que je ne connaissais pas – pour nous parler des simulations. Cet astrophysicien ouvre aussi une parenthèse très intéressante sur les modèles théoriques en nous exposant clairement les différentes contraintes gravitationnelles qui doivent être appliquées aux différents modèles, surtout en tenant compte de la matière supplémentaire requise pour leur fonctionnement adéquat – ce pourrait être dans ce cas la matière sombre évoquée dans un billet précédent.

Pour demeurer au niveau de ces simulations, comment les astrophysiciens doivent-ils s’y prendre pour compléter le modèle standard ? Selon lui, «les théoriciens qui tentent d’unifier les quatre forces de la nature en une seule prédisent, dans les toutes premières fractions de seconde d’apparition de l’Univers, l’apparition d’une foisson de particules aux noms les plus étranges les uns que les autres, mais qui ne manquent pas d’une certaine poésie : neutrions, axions, photinos, higgsinos, gravitinos, monopoles magnétiques, pyrgons, maximons, newtorites, etc. ». Un peu plus loin il précise « qu’à l’exception des neutrinos, aucun de ces objets ou particules n’a été découvert jusqu’à présent ni dans l’univers, ni en laboratoire ».

On se retrouve ici en plein coeur de l’astrophysique théorique – sans être pourtant dans la théorie des cordes. Nul doute que le modèle standard est tout à fait cohérent et tient la route. Si on veut s’étonner de la complexité de cette danse cosmique des particules, il suffira simplement de se balader entre les multiples ramifications et renvois dans la liste publiée dans Wikipédia; cette balade nous rappellera bien combien de temps on peut passer à comprendre cette extraordinaire chorégraphie de la matière. Ainsi, on pourrait donc décréter sans malice que l’astrophysique est une science tétracapilotomaniaque; il faut vraiment couper les cheveux en quatre pour s’y retrouver ! Sans malice, oui, et sans vergogne non plus, faut-il vouer une grande admiration pour ces jeunes étudiants et étudiantes qui se lancent sur une si longue route, un si périlleux itinéraire intellectuel que j’aimerais maintenant entreprendre, si je pouvais revenir en arrière. Une certaine nostalgie des comencements, moi aussi !

Pour continuer à peaufiner le modèle standard du Big Bang, nous continuons à observer des phénomènes cosmiques de plus en plus loin dans l’espace-temps. Même en considérant l’amélioration incessante des instruments d’observation(pensons à WMAP ayant remplacé avantageusement COBE dans l’observation du fond diffus cosmologique ou à Hubble bientôt remplacé par James Webb) nous demeurerons toujours soumis aux limites de l’horizon cosmologique. Tant et tout va si bien pour le modèle cosmologique standard semble-t-il, même si 96% manque à l’appel comme nous l’avons mentionné précédemment. Mais il y a péril en la demeure pour une autre théorie cosmologique réputée – la théorie des cordes – qui tente pourtant de conserver une place respectable dans la communauté scientifique.

… ensuite, au bout de la corde ?

Alors, dans un autre ordre d’idée, septembre demeurant ce mois de la rentrée jusqu’à preuve du contraire, pour des millions d’étudiants et d’étudiantes reprenenant le chemin de l’école, cela permet d’espérer qu’une génération montante de chercheurs et de chercheuses à l’affut des derniers retentissements dans l’arène de débats entre les théories cosmologiques. Sans prétendre que la cosmologie est cousue de fil blanc, semble-t-il que la théorie des cordes suscite de plus en plus la controverse. Dans le Scientific American de septembre, une recension de George Johnson – ironiquement intitulée The Inelegant Universe - leur permettra de se mettre quelque chose «sous la dent» pour ces longues soirées d’hiver ou avant de s’inscrire à leur cours de physique théorique.

Johnson émet un point de vue assez critique sur la théorie des cordes, soulevant ironiquement les titres complexes, sinon ésotériques, des articles scientifiques qui selon lui prétendent pourtant au sérieux.

Deux nouveaux livres suggèrent plutôt le contraire : que la frénésie de la recherche dans les cordes, les branes et les dimensions incurvées est un cas de surface sans profondeur, un brassage solipsiste de symboles aussi pertinent spour comprendre l’univers qu’une prose dadaïste générée automatiquement.

The trouble with physics – Lee Smolin

Pour donner un avant goût du lieu de discours de Smolin, Johnson en extrait un propos s’inscrivant bien dans le contexte social et économique dans lesquel se déroule la recherche scientifique. Malgré toute l’objectivité qu’on veut bien prêter à la science, il est impossible de faire abstraction du creuset dans lequel s’élaborent nos discours et nos pratiques. La science est un gagne-pain aussi. Selon Smolin, donc, « certains jeunes théoriciens des cordes m’ont dit qu’il se sentent contraints à travailler sur la théorie des cordes, qu’ils y croient ou non, parce que cela est perçu comme le billet d’entrée pour un professorat à l’Université ». Cela ne rappelle-t-il pas étrangement ce débat soulevé dans le billet Au cas où l’Univers aurait eu un début, relativement aux ficelles qui se tirent derrière la remise de subventions à la recherche ? Rappelez-vous cette fameuse lettre ouverte à la communauté scientifique, signée par des chercheurs qui se plaignent du manque de subvention pour certains domaines novateurs.

 Not Even Wrong – Peter Woigt

Le passage retenu par le recenseur met aussi en relief la difficile articulation entre les modèles théoriques et la réalité; ce serait un problème de nature épistémologique étant donné qu’il n’est pas possible d’expérimenter sur les entités dont il est question. « Dès qu’on commence à étudier les détails d’une théorie des cordes à dix dimensions, l’annulation des anomalies, les espaces de Calabi-Yau, etc., on réalise qu’une corde vibrante et ses notes musicales n’ont qu’une relation poétique avec les enjeux réels dont il est question ».

En résumé, ces deux nouveaux essais feront sans doute des vagues et pourront alimenter bien des conversations. Permettront-ils cependant de changer la trajectoire de la recherche, suggérant même, à la fin de sa recension, que «ce champ [de recherche] est de retour à la case départ : une récente recherche suggère, en effet, qu’il y a 10⁵⁰⁰ théories M parfaitement valables, chacune décrivant une physique différente».

Cependant, il laisse entendre que de grandes percées en mathématiques ont été rendues possibles grâce à ces recherches, ce qui ne résoud pas cette impasse dans laquelle semble être empêtrée la théorie. Personnellement, ayant tenté de percer les arcanes de la géométrie riemannienne en lisant un ouvrage grand public, The Elegant Universe de Brian Greene, et n’ayant même pas encore réussi à ouvrir The Fabric of The Cosmos, ces deux nouveaux essais n’en demeurent pas moins un attrait.

Pour qui s’engage dans ce champ prometteur de recherche, de tels constats peuvent inquiéter devant un tel état de faits. On pourrait en ajouter un autre : malgré ce foissonnement d’ouvrages destinés au grand public, nous n’avons même pas le temps d’assimiler les fondements d’une théorie – la premier ouvrage de Greene date déjà de 6 ans – que nous devons faire face à des ouvrages qui chamboulent, sinon déstabilisent sérieusement cette théorie. Comment peut-on espérer ainsi que le grand public s’y intéresse ? Et comment ne pas être surpris que les organismes subventionnaires émettent ainsi des réserves ? Devant l’étendue incroyable de ces pistes de recherche qui, sans mener nulle part, peuvent conduire à un certain flou s’installant petit à petit dans la cosmologie contemporaine, comment devrait-on réagir, même en non scientifique ?

Une ultime question émerge alors : en dehors des planétariums et des publications à tirage limité, quelle image peut-on se faire de la cosmologie ? Comment se représenter l’Univers, mentalement et intellectuellement, en tenant compte en plus de ce débat où les partisans du dessein intelligent tentent de clouer le bec à une communauté scientifique qui tient le discours  évolutioniste Darwinien ? Tout pourrait porter à croire à nouveau que la cosmologie est au bout de sa corde, en quelque sorte, en période de crise où elle doit se redéfinir et repenser ses fondements théoriques.

Pour ceux qui voudraient quand même se raccrocher…

Afin d’éviter de prendre partie et de tenter de regarder de l’autre côté du mur, Johnson a l’honnêteté de nous renvoyer à la recension de Jim Holt – intitulée Beyond the Standard Model - parue en en avril dernier. Ainsi, on pourra équilibrer sa bibliographie afin de faire contrepoids avec Smolin et Woit.  Jim Holt, dans cette recension, rappelle que les assises du modèle standard se sont suffisamment solidifiées depuis une trentaine d’années, avec cohérence, et que les modèles théoriques supplémentaires ne semblent pas vraiment nécessaires, d’autant plus qu’il semble que les nouvelles théories conduisent dans un champ de recherche inexpérimentable – oui, dans ce sens que les entités utilisées sont des entités théoriques. Serions-nous alors dans le champ de la métaphysique au lieu du champ de la nouvelle physique, laisse-t-il entendre subtilement.

Il examine donc scrupulelusement chacun de ces trois ouvrages qui sont au contraire des essais publiés par des théorieciens de la physique qui défendent ardemment leur cause. Cette recension est à lire absolument, mais ces trois essais peuvent facilement garnir une bibliothèque, sion désire continuer à approfondir sa recherche et sa réflexion sur la physique théorique.

WARPED PASSAGES
Unraveling The Mysteries of the Universe’s Hidden Dimensions
Lisa Randall
Ecco (HarperCollins), 2005

THE COSMIC LANDSCAPE
String Theory and the Illusion of Intelligent Design
Leonard Susskind
Little, Brown and Company, 2005

HIDING IN THE MIRROR
The Mysterious Allure of Extra Dimensions, From Plato to String Theory and Beyond
Lawrence M. Krauss
Viking, 2005

Voilà, donc, il ne reste qu’à continuer à explorer la route. Si des lecteurs ou des lectrices ont des commentaires sur leur expérience de lecture des ouvrages mentionnés dans ce billet, ils sont bienvenus. Pour le moment, les essais les plus tentants pour la rentrée sont bien sûr ceux de Smolin et Woit – leur arrivée en librairie est sous surveillance. La trilogie de Tuan, ce chantier de lecture automnal, demeure cependant une priorité pour le moment…

Et enfin, si vous êtes totalement désespéré et que la beauté de l’Univers vous intéresse malgré tout…

En tenant compte de tous ces débats, en étant plongé dans des lectures les plus passionnantes les unes que les autres, en étant obnubilé par tous ces détails, en tentant de comprende malgré tout et en voulant surtout retrouver un peu de beauté, ne suffit-il pas de repérer alors un beau livre de table à café qui nous réjouit de ses images, de ses planches explicatives, mais sans nous plonger dans la tracasserie des détails ?

Et bien oui, si vous le voulez, cela est encore possible ! Il suffit de vous procurer – ou d’emprunter à votre bibliothèque – un merveilleux livre d’une facture exceptionnelle dans sa présentation et son contenu. C’est une espèce d’atlas vraiment à jour, superbement illustré mais surtout émaillé de planches explicatives à couper le souffle. Car tout ce qui est discuté dans les billets de ce blogue peut se résumer, peut se rapporter à quelque matière qui se digère. Sous la direction de Martin Rees, et malgré toutes les controverses que nous exposons ici, ce livre me réconcilie quand même avec le système solaire, les planètes, les galaixies et leur voisinage ainsi tous ces objets célestes qui ne demandent que notre admiration. Un souffle unificateur traverse cet ouvrage. Enfin, ces nombreuses heures passées dans les librairies à contempler ces grands livres, depuis des années, m’auront permis de trouver une espèce de consolation : Universe, The Definitive Visual Guide. Pour votre bas de Noël, si vous le désirez. Je vous le souhaite !

4. Un astrophysicien romancier ou un romancier astrophysicien ?  

Afin que cette rentrée virtuelle prenne l’air d’une rentrée réelle, il fallait bien revenir de la librairie avec quelques bouquins, histoire de m’assigner un programme de lecture automnal. Pourquoi ne pas aborder différemment les choses ? Il me vient parfois d’étranges idées; je n’hésite pas à m’y laisser aller, même si ce n’est qu’à partir d’une impression fugace, sinon une émotion. Voilà ici l’avantage d’être un chercheur sans papiers : improviser librement sa démarche..

Mon choix est très subjectif : trois éditions de poche des écrits de Trinh Xuan Thuan étaient disponibles dans une librairie près de chez moi. Je les prends, les palpe, les considère. Et puis, non – c’est toujours mon premier réflexe, partant généralement bredouille devant un tel achat impulsif et insensé. Seconde visite, troisième visite, je cède : il me faut bien quelques bouquins pour la rentrée… Un intervalle de quinze ans sépare le dernier volume du premier, publié en 1988. Même en tenant compte que certaines observations risquent d’être périmées, à la lumière de nouveaux faits observés depuis par la communauté scientifique, c’est surtout l’enfilade des sous-titres qui me charme et m’inspire, plus que les titres d’ailleurs. Ils me plongent dans l’esprit de l’essai de François Foulatier, Le roman cosmogonique. Les sous-titres s’énumèrent ainsi :

• Et l’homme créa l’univers (La mélodie secrète);
• La fabrication du réel (Le chaos et l’harmonie);
• La nostalgie des commencements (Origines).

La cosmologie et l’astrophysique ne sont-elles pas des sciences humaines avant tout, destinées à créer notre univers, cette tentative de fabrication du réel qui exprime notre nostalgie des commencements ? Combien de gens se soucient de celà, cependant ? La question se pose à tous, à un moment de leur existence. Cette curiosité est un peu plus l’apanage des scientifiques – on les laisse répondre à notre place, bien sûr… sans trop nous y investir. Alors, pourquoi ne pas lire en enfilade les ouvrages d’un astrophysicien, comme s’il s’agissait d’une trilogie romanesque, en se mettant dans l’esprit de l’homme de la rue, comme nous évoquions dans le billet précédent. Ces bouquins se vendant pourtant bien, ils sont dans bien des cas abandonnés au bout de quelques chapitres – il m’est arrivé régulièrement dans le passé de faire ainsi, perdant le courage de continuer devant tant de complexité.

Défendu de souligner – peut-on y résister ? – ou d’arrêter. On lit comme sur la plage, mais en se donnant l’occasion de passer rapidement à travers un gros corpus scientifique – près de 1 400 pages, sans les notes et appendices – au lieu de s’attarder sur les détails… Et fait particulier, pour ajouter une couleur différente à la lecture, on accepte d’emblée aussi la foi du scientifique, en se demandant comment cela pourra se traduire à travers son oeuvre. Selon l’auteur, d’ailleurs :

«La cosmologie moderne nous a aussi appris que l’univers a été réglé avec une précision extrême pour que la conscience (fondée sur la biochimie du carbone) apparaisse. Ce réglage, on peut l’attribuer soit au hasard, soit à un Grand Architecte. J’ai parié sur la seconde hypothèse. Ce pari, je l’ai fait, non pas en tant qu’homme de science, mais en tant qu’homme de foi».

Voilà donc de quoi me tenir occupé pour quelques semaines. Je livrerai mes impressions de parcours d’ici la fin septembre, mais j’ai déjà du travail en chantier pour la série Calculons-nous mieux que l’Univers, en plus d’avoir repéré deux nouvelles parutions de Peter Voit et Lee Smolin, dans le numéro de septembre de Scientific American.

Au moment d’écrire ces lignes, ce n’est pas un secret, il y a déjà quelques passages de soulignés dans La mélodie secrète. J’ai été éclairé d’une rencontre avec la pensée de Saint-Thomas d’Aquin. On dit que la foi déplace des montagnes, mais elle permet aussi de conjecturer aisément sur l’infini, autant sur la nature infinie de l’Univers que sur celle de Dieu; n’allez pas voir ici que je m’y prononce – les spéculations métaphysiques n’ont pas encore occupé beaucoup d’espace dans ce blogue. Mais peut-on éviter les questions inévitables pendant longtemps ? J’y reviendrai bientôt, un petit ménage dans les rayons de ma bibliothèque m’ayant permis de dépoussiérer un autre bouquin intéressant, presque dissimulé un bout d’un rayon où je fouille moins souvent. Je retrouve ainsi sa table des matières avec intérêt; j’y ai repéré un chapitre pertinemment intitulé Examen du problème ontologique dans les divers modèles d’univers. Détour imprévu, une fois de plus; j’y reviendrai aussi !

L’adjonction de l’ontologie à l’astrophysique et à la cosmologie constitue de fait une triade intéressante si on désire élargir ses perspectives. À la limite, cette triade sera encore plus indispensable quand nous reviendrons sur le thème de La machine univers, avec Lévy, Seiffe et Lloyd. En explorant le courant de pensée néo-mécaniste sous jacent à l’hypothèse que l’Univers pourrait être en fait perçu comme une immense machine à calculer, peut-être pourrons-nous alors être face à face avec la Deus Ex Machina !

Pour conclure sur ce billet, avouant que je prend de plus en plus conscience de ce que je ne sais pas, je préfère laisser la parole à Bernard Williams. Son allocution, prononcée dans le cadre des premières rencontres philosophiques de l’UNESCO en 1995, est titrée précisément Qu’est-ce qu’on ne sait pas… C’est un des textes les plus intéressants que j’ai lu ces dernières années, d’autant plus qu’il nous invite à des incursions tout à fait pertinentes dans les domaines de la mécanique quantique et de la physique des particules.

C’est un texte non seulement à lire, mais à relire surtout en suivant ces quelques liens vers des articles complémentaires. Finalement, si ce billet vous a conduit vers une réflexion beaucoup plus approfondie, qui dépasse infiniment ma propre capacité de réfléchir, au moins aurai-je été d’une quelconque utilité… mais qu’en sais-je vraiment ?

Que réserve ce blogue aux lecteurs et lectrices pour l’automne 2006 ? 

Après deux mois de silence et de réflexion, il me semble que notre regard ne doit pas se tourner uniquement vers notre lointain passé, ni vers des horizons inaccessibles aux confins ou limites de notre Univers connu. Il doit aussi se tourner vers le futur de l’Humanité, vers les percées de notre intelligence, autant individuelle que collective. Il doit aussi être interpellé par cette soi-disant crise de l’énergie que nous créons en gérant mal les ressources de notre planète – nous l’avons déjà évoqué dans le passé.

L’Humanité est actuellement plongée dans une espèce de crise d’adolescence. Nous ne nous ramassons pas, dans notre chambre, même si Mère Nature commence à nous gronder en nous demandant d’y faire le ménage. Nous sommes trop occupés à autre chose : il y a tant à explorer, la technologie pouvant facilement nous distraire dans l’Ordre du Spectacle.

Incapables donc de comprendre notre passé et le mystère de notre naissance, troublés par un futur incertain où des machines intelligentes pourraient nous ravir le contrôle de notre planète, et en plus incapables de faire le ménage de notre environnement… Ne serait-ce pas suffisant pour nous plonger définitivement dans une sombre vague de pessimisme ? Pourtant, nous ne savons rien encore, il y a de quoi nous occuper au lieu de désespérer !

1. 96 % de l’Univers nous échapperait-il ? Cela m’avait échappé…

À titre d’exemple, un documentaire récent de la BBC, Most of Our Universe is Missing, diffusé sur les ondes de Radio-Canada, expose ce houleux débat autour de la matière sombre, cette partie manquante de l’Univers qu’on tente d’incorporer dans le nouveau modèle standard cosmologique. Malgré de nombreuses lectures en astrophysique, dois-je avouer que cette émission a eu un effet choc. Je ne m’étais pas encore penché sur cet aspect de la recherche cosmologique, étant encore en train de digérer Le roman du Big Bang de Simon Singh et les complexes problèmes de géométrie non euclidienne reliés à la théorie des cordes dans l’Univers élégant de Brian Greene. Voilà bien la conséquence d’une recherche personnelle, quand on est chercheur sans papiers !

Ironiquement, ce nouveau modèle standard s’appuie sur trois composantes dont la plus grande partie nous échapperait : la matière, ce maigre 4% d’atomes qui composerait l’Univers. Elle serait déclassée par la matière sombre qui en constituerait 21% et l’énergie sombre qui complèterait le tout de ses 75%… donc un beau 96 % qui manque à l’appel; nous vivons dans un tel Univers, pourtant !

Que conclure momentanément ? Beaucoup de phénomènes cosmologiques qu’on ne comprend pas encore, malgré nos observations les plus poussées, peuvent nous plonger dans la perplexité. Les données les plus récentes recueillies par le satellite WMAP – c’est un peu le fils du premier satellite COBE – appuieraient le nouveau modèle inflationniste de l’Univers pour soutenir le nouveau modèle standard, plus particulièrement cette nécessité de disposer de suffisamment d’énergie pour que cette inflation soit possible.

Pour les esprits plus curieux, qui veulent réviser les fondations du nouveau modèle cosmologique, un suite d’articles intéressants permet de faire le tour de ce sujet assez rapidement; une espèce de Cosmologie 101 qui reprend les éléments essentiels pour comprendre notre Univers, à la lumière de l’expertise des scientifiques du vaste projet de recherche gravitant autour des observations réalisées à l’aide de WMAP.

2. Simulacre et simulations – à la Baudrillard !

Fait notable, le rôle joué par les simulations informatiques a été prépondérant dans cette succession de d’incertitudes venant ébranler certaines théories scientifiques, dans une épopée qui s’étend sur plus de quinze ans, résultant en un changement de paradigme dans notre perception de l’Univers – nous reviendrons sur ce sujet dans la série Calculons-nous mieux que l’Univers.

Alors, quelle leçon tirer de cette succession de doutes, d’observations et de découvertes ? Malgré la richesse des informations prodiguées dans ce documentaire, après l’avoir visionné maintes fois, et pris des notes comme il se doit, je retiens un argument et une observation tout à fait pertinente du docteur Mike Disney, un des contestataires de ce nouveau modèle.

Son argument principal repose sur la comparaison entre les modèles mathématiques utilisés pour conduire des simulations informatiques et les lois physiques qui régissent l’Univers. Il fait justement remarquer, à propos du projet de simulation Millenium - une simulation démontrant l’impact de la matière noire sur la formation des galaxies, conduite par le professeur Carlos S.Frenck – que les résultats d’une simulation informatique, même s’ils sont semblables à une partie de notre univers observable en bien des points, ne doivent pas nous conduire à inférer que l’Univers répond aux mêmes lois que celles utilisées par la simulation. Autre détail sur lequel nous reviendrons.

La pertinence de son observation nous plonge en plein coeur de l’épistémologie, au coeur même du problème de la connaissance :

« Le plus grand obstacle à l’avancement de la science, c’est l’illusion de la connaissance, l’illusion qu’on sait déjà ce qui se passe alors qu’on ne le sait pas ».

Voilà qui pourrait nous inciter à repenser notre façon d’aborder la cosmologie, en examinant le progrès scientifique non seulement dans ses faits ou ses observations, mais dans la manière de nous représenter l’Univers, plus particulièrement à travers la trame narrative racontant ses origines, une fois de plus. Il est de plus en plus difficile d’ailleurs de nous passer de ces magnifiques images animées qui résument en quelques secondes des milliers ou des millions d’années d’interactions entre différentes composantes de la matière, qui remplacent maintenant ces images ou ces photographies que nous avons été habitués de contempler dans notre jeunesse.

Ignorer les faits scientifiques pourrait être grave, mais ignorer que ce que nous voyons est de l’ordre de la simulation, malgré la beauté des images de synthèse, peut être une forme d’ignorance qui passe sous silence dans la culture ambiante, donnant valeur de vérité à une réalité virtuelle, factice en quelque sorte.

Factice ? Oui, Les fictions de la science. « Quark, nombre complexe, ancêtre commun, gène… Faut-il croire aux entités théoriques de la science ?», comme le sous-titre ce magnifique numéro hors-série de la revue Science et avenir, juillet-août 2006. Si vous devez acheter une seule revue scientifique cet automne, c’est celle-ci… d’autant plus que la bibliographie qui y est proposée ouvre bien des horizons pour qui veut réfléchir aux différents scénarios fictifs qui nous sont proposés non seulement dans le domaine de la cosmologie, mais aussi de la biologie ou des mathématiques.

Alors, voilà bien ce qui pourrait nous inviter à la dispersion, devant cette variété incroyable de nouveaux objets – ou sujets -de curiosité. N’est-il pas le temps, en cette session d’automne, de revenir aux racines de ce blogue, pour les quelques mois à venir, tout du moins ?

3. La simulation n’est pas l’histoire – histoire de se démêler un peu

Après bien des années à me pencher sur le roman cosmogonique, et malgré une accumulation incessante d’ouvrages traitant d’astrophysique, me voilà encore piégé devant certaines questions fondamentales qui m’avaient échappé.

Sans professeur ni curriculum de cours pour encadrer mon investigation personnelle, il me faut bien tenter de surseoir à ces écueils, ne serait-ce qu’en étant attentif uniquement à l’enfilade des titres proposés par des magazines de vulgarisation scientifique ou des ouvrages qui me guident momentanément, de manière intuitive.

J’accompagne l’homme de la rue, le citoyen moyen, exerçant une profession non scientifique, tout en étant confronté aux discours des grands philosophes ou des grands savants de notre époque. Exaspéré parfois devant le manque de temps, je voudrais bien passer des semaines et des semaines enfermé dans la bibliothèque pour étudier uniquement, sans avoir besoin de travailler. Maintenant dans la cinquantaine, sans réelle sécurité financière, il me reste parfois à rêver, à développer une volonté – insuffisante pour le moment – permettant de mieux prendre en main ma santé et ainsi espérer, dans une dizaine d’années, quitter le marché du travail pour enfin plonger toute la journée durant au coeur des questions primordiales enveloppant ce merveilleux Univers.

Voila en quelque sorte une confession, acte d’humilité de quelqu’un qui aurait voulu devenir chercheur ou écrivain, mais qui s’est dispersé sans discipline en butinant allègrement d’un livre à l’autre, laissant filer le temps aussi à travers de longues périodes de paresse… cela n’enlève rien à mon bonheur, sachant bien que je m’occupe bien et risque peu de souffrir d’ennui.

Ceci dit, il faut donc s’inventer une espèce de rentrée virtuelle, une session d’automne qui devrait être marquée d’un thème particulier, puisque le printemps nous a vu un peu éparpillé. C’est un peu comme proposer un programme de lecture, se concentrer sur un thème particulier puisque l’heure est au choix. Cybernétique ou cosmologie ?

Je prends le virage cosmologique pour le moment, mais sous l’angle de l’incertitude plus particulièrement. La série de billets Calculons-nous mieux que l’Univers est la série qui a le plus de potentiel, d’autant plus que la lecture de l’ouvrage de Lévy est terminée et que je suis maintenant dans Decoding The Universe de Seiffe.

Pour résumer, nous devons continuer à nous interroger sérieusement sur notre manière de percevoir l’Univers, sous forme de tranches de récits simulés, à l’aide d’images de synthèse modélisées, à partir de modèles mathématiques reproduisant le plus fidèlement possible les grandes lois physiques. Gardons à vue que ces récits simulés reposent souvent sur des systèmes considérés comme stables, permettant ainsi un passage cohérent, de manière déterministe, entre des conditions initiales et des conditions finales, sans rien d’extérieur pour influencer. En relisant cette dernière phrase attentivement, vous pourrez y reconnaître le germe de nouvelles limites qui s’imposent à ces nouvelles fables.

Parmi ces doutes qui chapeautent cette nouvelle session, une autre inspiration pour la rentrée a été aussi de revenir sur un autre magnifique numéro hors série de Sciences et Avenir – L’Univers est-il sans histoire – abandonné cet été sur la table à café de la bibliothèque. En sous-titre, de manière presque provocante, on lance : « Si l’Univers a une histoire, alors son évolution comporte des événements qui résisteraient à toute explication théorique ». Me voilà surpris et médusé ! Mais en lisant quelques articles, que j’ai déjà pris soin de bien souligner, je me suis effectivement aperçu que j’étais piégé par certaines questions fondamentales, n’ayant pas encore eu l’opportunité de méditer aux conséquences de l’utilisation de lois physiques – dont on établit au départ la pérennité comme si elles étaient là en suspens dans l’Univers et tout à fait éternelles – afin de pouvoir raconter l’histoire des phénomènes dans une succession de changements d’états.

À la lumière de cette réflexion sur l’histoire, car dans la culture scientifique il faut aussi réfléchir à cette notion nécessairement – on peut relire le paragraphe précédent encore une fois et constater que nos récits simulés viennent d’en prendre encore un peu plus pour leur rhume. Particulièrement si, en plus de nous présenter simplement des phénomènes, elles deviennent pour la plupart des gens LA représentation historique, ce qui serait tout à fait différent. Et voilà une perle au collier des citations, pour nous placer dans l’ambiance de ce numéro, par nul autre que Illya Prigogyne, dans un article qui n’est pas loin de l’hermétisme :

« Malheureusement, la science est un domaine très vaste et les chercheurs qui s’occupent de cosmologie ne connaissent pas souvent la physique des phénomènes de non-équilibre; et d’habitude ceux qui s’occupent de physique de non-équilibre connaissent peut la cosmologie ».

Voilà donc une belle case vide qui nous permet de reprendre un propos de Pierre Lévy, lorsqu’il mentionne la diversité des créations culturelles – la cosmologie et ses simulations, à ce titre, peuvent aussi être considérées ainsi. Il nous interpelle en indiquant que «face au tableau de toutes les formes possibles, la tâche nouvelle du créateur est d’y découvrir une case vide afin d’y laisser sa marque ». Dans ce sens, en considérant la remarque de Prigogyne, il n’est pas difficile de s’apercevoir que la cosmologie moderne aurait son propre jeu de cases vides et que l’utlisation presque surabondante des simulations, pour étayer ses fondements théoriques, laisse encore beaucoup de place à de nouvelles interprétations.

D’ailleurs, en reculant au moment de la révolution copernicienne ou galiléene, en plein changement de paradigme, pourrait-on s’imaginer maintenant que les principaux acteurs impliqués dans le passage d’un univers géocentrique à un univers héliocentrique ne se doutaient pas être cités sans cesse, dans les siècles suivants, comme des instigateurs d’un nouveau savoir ? À même titre, ne serions-nous pas actuellement au coeur d’une nouvelle révolution copernicienne, devant cette communauté scientifique qui a peine à sortir de certaines ornières de modèles théoriques, indémontrables par expérimentation.

La matière sombre ou l’énergie sombre, ces entités théoriques, des commodités à la limite, qui soutiennent le nouveau modèle cosmologique standard, pourraient-t-elles un jour être abondonnés, comme on a abandonné la sphère extérieure des étoiles suite aux propositions de l’astronome Thomas Digge, au XVième siècle ? Et que penser de cet entremêlement inextricable des équations soutenant la théorie des cordes, où les physiciens théoriques se complaisent dans des hypothèses élégantes mais indémontrables scientifiquement pour le moment ? Ou, comme nous le disions précédemment, quelles nouvelles questions viendront nous barrer le chemin après les premières expériences qui seront réalisées suite à la mise en marche de l’accélérateur de particules LHC du CERN ?

Bref, avouons que le vocabulaire scientifique, malgré toute sa rigueur, ne permet pas un interaction entre toutes les disciplines, pour mieux décoder notre cosmologie. À la limite demeure encore un immense schisme entre les sciences appliquées et les sciences du savoir, comme la philosophie ou l’anthropologie, là où il doit aussi être possible de s’interroger sur le sens véritable de nos représentations ou de nos modèles intériorisés de la réalité. Cette notion d’histoire, sous-jacente à une succession d’événements qui ne répondent pas nécessairement à des lois, semble alors inadéquate à appliquer dans le cas des simulations, qui n’illustrent en fait que la succession de phénomènes, d’états de systèmes, dans le temps, assujettis à des lois physiques et déterministes. Quelle place peut-on faire au chaos, aux systèmes instables et à la limite à un peu de magie ou de merveilleux ? - Holà, cette petite fibre Pauwells Bergier qui refait surface !

Voilà donc que l’homme de la rue que je suis doit bien modestement avouer qu’il s’est enfargé non dans les fleurs du tapis, mais sur un pavé en travers de son trottoir ! Il reste encore bien des croûtes à manger pour que ce blogue puisse se prétendre rigoureux. Il est un bon exercice d’apprivoisement d’un monde scientifique très vaste. De plus en plus facile de comprendre que la cosmologie contemporaine demande un effort d’imagination hors du commun, en dehors du savoir populaire et répandu. Il y a de quoi à perdre son latin, avant de pouvoir se sentir vraiment à l’aise !

Il y a quelque chose qui m’intrigue aussi, que je n’ai pas encore eu le temps d’examiner : comment réagissent les lecteurs et les lectrices de magazines, lorsqu’ils parcourent les kiosques à journaux, et se retrouvent avec des titres chocs, tels que Notre galaxie est-elle une cannibale ?, Qu’y avait-il avant le Big Bang ?, Le monde existe-t-il vraiment ?, Big Bang, il n’a peut-être jamais eu lieu (Science & Vie, nos. 1049, 1054, 1057, 1063). Ne serait-pas un petit projet intéressant sur sémiologie des pages couverture pour un étudiant ou une étudiante se cherchant un sujet d’essai ! Les titres à sensation contribuent-ils à changer le modèle intérieur de la réalité des gens et qu’en reste-t-il dans l’imagerie populaire ? La science, dans ses manifestations populaires, tente aussi de vendre sa copie. Ce serait intéressant de pouvoir connaître le tirage de ces numéros.

En résumé, mon intérêt serait de deux ordres, pour le moment :

• Débusquer les principaux débats, par intérêt et par passion personnelle – car à vrai dire toutes ces lectures im-précisent de pus en plus cette représentation naïve de l’Univers que j’avais sans doute il y a quelques années à peine – ne me posant pas toutes ces questions.
• Plus récemment, le désir de comprendre aussi comment les autres se représentent l’Univers a fait surface. Je vois comment les scientifiques le font, mais j’aimerais tant partir avec une caméra vidéo en main, me promener et demander au hasard des rencontres qu’on me raconte la création de l’Univers, son histoire, ou tout autre aspect relatif à nos origines. Ce serait sans doute fort instructif ! Voilà qu’il faudrait devenir un Fellini ou un Lelouch de la cosmologie, en quelque sorte !

 4. Un astrophysicien romancier ou un romancier astrophysicien ?

Trois fois passera ou quatre, déclarais-je en titre de billet… Alors, pour demeurer en appétit, laissons nous sur cette question, que nous explorerons dans un prochain billet, très bientôt : pouvons-nous lire l’oeuvre d’un astrophysicien comme l’oeuvre d’un romancier ?

Expérience en cours, vous dirai-je. Mais ce billet tire déjà en longueur. Il faut bien vous laisser respirer un peu !

Niveau 201 | Bibliothèque de signets

Matière sombre – Énergie sombre

La rentrée d’un chercheurs sans papiers

Septembre ! Nouveaux horizons s’ouvrant aux millions d’étudiants et d’étudiantes, tous continents confondus !

Même si nous n’en sommes plus, beaucoup d’entre nous aimeraient bien revenir à la rentrée, avec une certaine nostalgie; pour ma part, de merveilleux souvenirs des sessions universitaires, au début de la trentaine, m’y inclinent. Pour combler une curiosité insatiable à l’époque, des études anthropologiques me semblaient appropriées, pour m’ouvrir l’esprit : examiner la culture des autres et se distancier de la nôtre, histoire de prendre conscience du monde, sous différentes perspectives.

Cette plongée dans les sciences sociales conduit à reconsidérer le sens des mythes ou des symboles; l’histoire de la création du monde est fascinante à ce titre. Elle l’est suffisamment pour continuer mes études, en dehors du cadre académique, même si cette occupation ne se situe pas dans la sphère de mon travail.

En ce second trimestre de publication, je tenterai de créer un pont entre l’anthropologie et la cosmologie, en m’attardant plus particulièrement à la culture des scientifiques qui nous racontent cette belle histoire, ce grand récit des origines.

La pause estivale aura été salutaire, me permettant de prendre un certain recul, de faire le tour des librairies et des bouquineries, pour faire des provisions d’automne, même si la bibliothèque déborde déjà ! Vivement ces longues soirées d’automne à l’horizon, dans leur heureuse quiétude et dans une belle solitude de mieux en mieux assumée.

Je mets la touche finale à mes objectifs de recherche, que je vais partager bientôt, avec plaisir, avec vous !