La revanche des athées
Cet article avec son titre putaclic "La revanche des athées en cosmologie", n’est pas un article sur les religions, je suis désolé pour les passionnés de théosophie, enflammés, enfiévrés, ou les trolls issus de la mythologie scandinave, ne vous jetez pas inutilement sur les commentaires. Il sera question d’athéisme au second degré, de principe athée, ou de principe anthropique et de la "théorie du Big Bang". Contrairement à la série télévisée "The Big Bang Theory", il serait plus juste de dire "modèle du Big Bang" (meilleur scénario si vous préférez).
Le physicien théoricien de renommée mondiale Stephen Hawking sans se déclarer formellement athée avait théorisé un peu comme Pierre-Simon Laplace avec Napoléon, la non-nécessité de l’intervention de Dieu dans la création de l’Univers. Néanmoins, cette position ne l’empêchait pas d’échanger avec des scientifiques croyants, il existe même une histoire authentique ou légende urbaine, où il se raconte que Stephen Hawking, reçu par Jean-Paul II au Vatican, se serait entendu dire de la bouche du pape : « Nous sommes bien d'accord, monsieur l'astrophysicien : ce qu'il y a après le big bang, c'est pour vous et ce qu'il y a avant, c'est pour nous... ». Cette phrase éloquente illustre parfaitement la répartition des rôles entre science et religion au sujet de la création. Enfin, un physicien-théoricien consciencieux parlera de l’origine de l’Univers, un mot moins connoté que le mot création.
En fait, ici on va poser la question épistémologique la plus fondamentale, d’où viens-je ? Aujourd’hui, la science nous brosse un scénario explicite, détaillée, l’histoire commence avec la première bactérie ancêtre commun à tout le vivant, dénommée LUCA (Last Universal Common Ancestor). LUCA est notre ancêtre à tous, les plantes, les champignons, les animaux et tous les vivants de cette planète descendent de lui. Cette chaîne a démarré il y a environ moins de quatre milliards d’années, c’est Charles Darwin qui nous explique dans son livre "De l’origine des espèces" les tenant et aboutissant de l’évolution.
Je vous rassure, je ne vais pas vous anesthésier avec l’histoire du vivant, on va passer à un sujet plus sexy, en se posant la question qui avait-il avant LUCA ? Quand j’écris avant LUCAS, je veux dire vraiment avant l’avant, on va remonter de presque 14 milliards d’années.
Tout le monde connaît cet instant fatidique, le grand boum, une onomatopée d'une explosion baptisée Big Bang, mot utilisé pour la première fois en 1950 par Fred Hoyle. Je ne vais pas non plus vous expliquer en détail que bien avant notre ancêtre commun LUCA, vous étiez de la poussière d’étoiles dites de population III. Soit des étoiles hypothétiques extrêmement massives et lumineuses, constituées exclusivement d'éléments légers (hydrogène et hélium, avec peut-être un peu de lithium) formées au commencement de l'Univers, environ 400 millions d'années après le Big Bang. La science nous décrit excellemment toutes les étapes de la nucléosynthèse à aujourd’hui, soit le modèle du Big Bang, un Univers décrit avec la relativité d’Einstein qui a comme prérequis fondamental un Univers homogène et isotrope.
Restons vraiment gargantuesques en posant la question qui donne instantanément des boutons grattouillant aux scientifiques positivistes, matérialistes, "Qui avait-il avant le Big Bang ? (dans le sens remonté)". Cet instant de singularité qui se situe avant le mur de Planck soit à 10-43 secondes où l’Univers mesure environ 10−33 cm (environ dix millions de milliards de milliards de fois plus petits qu’un atome) avec une densité incroyable de 1094 g/cm3 et une température de 1032 degrés, oui je sais, ce sont des grandeurs difficilement conceptualisables pour notre petit cerveau d’humain. Pour les puristes, il est préférable de parler d’époque de Planck qui désigne dans la chronologie de l'Univers, la période au cours de laquelle les quatre interactions fondamentales électromagnétisme, interaction faible, interaction forte et gravitation étaient unifiés, c'est-à-dire qu'elles s'appliquaient en même temps. Il est bon de préciser également que le mur de Planck apparaît comme une constante fondamentale de 10-43 secondes, déterminées préalablement par Max Planck (prix Nobel), elle semble une limite infranchissable dans le cadre de la physique moderne.
Pourquoi parle-t-on de "La revanche des athées" ? Il va falloir se batailler avec l’idée de la genèse de l’Univers, Dieu ou pas de Dieu ? Enfin, sauf celui de Spinoza. La conception spinoziste de Dieu (Dieu=Nature) est immanente, il n'y a donc pas un Dieu antérieur et extérieur au monde (avant le big Bang), qui crée le monde, mais un Dieu de toute éternité, soit ce qu'on appelle une vision moniste du monde, qui s'oppose à la vision dualiste traditionnelle d'un Dieu distinct du monde. On comprend que pour Spinoza, Dieu et le monde, composent la Nature et le Cosmos qui ne font qu'un (Panthéisme). Galilée était également un tantinet panthéiste avec son affirmation emblématique « La philosophie est écrite dans ce grand livre qui se tient constamment ouvert devant les yeux, je veux dire l’Univers. Mais elle ne peut se saisir si tout d’abord on ne se saisit point de la langue et si l'on ignore les caractères dans laquelle elle est écrite. Cette philosophie, elle est écrite en langue mathématique. Ses caractères sont des triangles, des cercles et autres figures géométriques, sans le moyen desquelles, il est impossible de saisir humainement quelque parole, et sans lesquelles on ne fait qu’errer vainement dans un labyrinthe obscur ».
Néanmoins, dans cet article, il est question de la vision dualiste (en dehors du monde), avec un Dieu créateur (monothéisme) avec les attributs omnipotent, omniscience, omniprésent , omnixxx… Ou pas de Dieu, le néant, enfin presque.
Finalement, celui qui est croyant et qui a la foi, soit la vertu théologale, je veux dire que la grâce divine insuffle par Dieu dans l'âme et par laquelle on croit en Dieu, n’a pas besoin spécifiquement d’explications complémentaires sur le scénario d’avant le Big Bang. Fin du game également pour les adeptes du dessin intelligent, théorie pseudoscientifique selon laquelle l’explication de l'Univers par la cosmologie et le monde de Darwin trouvent une explication par une cause intelligente, une civilisation extra-terrestre par exemple ou genre le film Matrix de Lana Wachowski et Lilly Wachowski...
Par contre, le scénario avec la question "d’avant" le Big Bang n’est par tranché pour les athées, pour eux, c’est plus alambiqué, la question "Que s’est-il passé avant le big bang ?" Je veux dire, la question du déterminisme avec la cause originelle, soit la question de la cause ultime qui reste entière.
Le mot est lâché, "avant" le big bang, les scientifiques sophistes "les meilleurs" vous diront qu’il n’y a pas d’avant, penser l’avant, c’est transgresser scientifiquement, ne pas respecter une obligation, une loi, un ordre, des règles. Pour vous casser, ils citent souvent l’argument béton, c’est comme poser la question "Qu'y a-t-il au nord du pôle nord ?". Ou de dire, ça n’a pas de sens de parler de néant avant le Big Bang, en fait, il existe des mots dans notre vocabulaire que l’on ne maîtrise pas vraiment, comme infini (sauf l’infini potentiel), hasard, néant... Bergson nous dit à propos du néant (je simplifie), le langage est incapable d'exprimer adéquatement, donc de communiquer la singularité de l'expérience vécue, pour nous humains, il n’est donc pas possible de penser le néant, si j’émets le moindre epsilon de penser au sujet du néant, j’anéantis l’idée même du néant, en fait, le néant plus mon epsilon de pensée, ce n’est plus le néant.
La question de "l’avant" est résolument scientifique, cosmologique et du fait de sa condition particulière devient également une question philosophique, existentielle, métaphysique, ne pas la poser, la détourner, ou déformer la question, c’est en cela que j’écris qu’il est question de sophisme scientifique.
Une autre raison m’invite à parler de sophisme, la rhétorique avec une argumentation à la logique fallacieuse, prétentieuse, surtout quand on a conscience que l'on connaît qu'une infime partie de l’Univers d’Einstein. Si l’on représente l’Univers à l’aide d’un camembert, 70 pour cent de l'Univers est composé d'énergie sombre que l'on ne sait pas décrire, on a environ 25 pour cent de matière noire où l'on comprend les effets gravitationnels, mais on ne peut pas la voir, l'analyser, en fait une matière hypothétique.
Pour les cinq pour cent restant, soit la matière ordinaire connue, celle où l’on a une emprise, où le concept de masse était bien défini, enfin, avant le Boson de Higgs (particule qui donne à la matière sa masse).
Ces cinq pour cent de matière connue, c’est vous, votre voisine, votre voiture, votre smartphone, l’eau, les montagnes, les étoiles, je veux dire toute la matière de l’Univers qui nous entoure. Notre positivisme scientifique en prend encore un coup, quand on assimile que les cinq pour cent de matière connue sont composés à 99,999... % de vide. Devant cet abîme de si peu de connaissances, restons humble.
En sophiste, il est possible également de noyer magistralement et poétiquement le poisson, c’est ce que fait par exemple le philosophe Francis Kaplan avec ce texte éloquent : « Le temps commence avec l'Univers d’où il est en contradiction de prétendre que le temps a un commencement, car il est de la notion de l'essence du commencement qu'avant que commence ce qui commence ce qui commence n'existait pas, il est donc de l'essence de la notion de commencement qu'il y a un avant le commencement de ce qui commence qu'il y a par conséquent un temps avant ce commencement et ce qui commence il s’ensuit que si c'est le temps qui commence, il y aurait un temps avant le temps ce qui existerait alors que le temps n'existait pas. » Fin de citation.
La genèse d’une théorie doit forcément passer à la moulinette dans notre crâne d’humains où cohabitent, un cerveau reptilien, un cerveau de mammifère et un néocortex proprement humain. Le cheminement est complexe, ne pas contempler l’idée du "avant" n’est tout simplement pas possible, on ne peut pas s’interdire de penser, imaginer, douter.
Le postulat de la pensée cartésienne avec l’entendement permet d'atteindre la connaissance, le fait de penser et d’élaborer des concepts intelligents est le propre de l'homme, sans négliger l’intelligence émotionnelle, émotive, affective, artistique qui est propre à chacun et qui interfère dans la chaîne de causalité.
Il me semble que la genèse d’une grande théorie comme la relativité générale a commencé forcément par un petit embryon, intention, idée, dessein qui ne cesse par la suite de proliférer, de s’accroître, de se propager, de se transformer en conjecture, hypothèse, et enfin d’accoucher d’une grande théorie. En 1915, même Einstein avait déjà ces contradicteurs avec sa physique relativiste, par exemple des sophistes et autres, tel Hundert Autoren Gegen avec son livre « Cent auteurs contre Einstein », où Einstein fit cette réponse étonnante, « pourquoi une centaine ? Si je m'étais trompé, un seul suffirait ! »
Néanmoins, avant de poursuivre notre voyage de "l’avant", il est prolifique de définir la barrière entre science et spéculations. Il coexiste deux outils à la disposition de la science pour s’attaquer à ce problème titanesque, la physique relativiste avec la relativité générale et la mécanique quantique. L’ efficacité incroyable de la relativité générale qui n’a jamais été prise en défaut avec beaucoup d’observations et d’expérimentations corrobore ces théories. Seulement au voisinage de la singularité, les équations s’affolent et ne fonctionnent plus, normal, me direz-vous, la relativité générale a vocation à décrire l’infiniment grand. Pour l’infiniment petit, on a la mécanique quantique qui a vocation à décrire des phénomènes au voisinage du mur de Planck. En résumé, ces théories sont incomplètes et sont valables uniquement lorsque la gravitation et les effets quantiques peuvent être étudiés séparément. La solution serait d’unifier les deux, relativité et mécanique quantique en une équation du tout (Unification) pour étudier ce qui se passe au voisinage du Big Bang, comme Isaac Newton l’avait fait avec la gravitation universelle qui expliquait à la fois la chute des corps sur Terre et le mouvement des planètes autour du Soleil, soit l’unification des travaux de Galilée sur la chute des corps et de Kepler sur les mouvements des objets célestes. Une dernière chose, sans rentrer dans les détails, il est bon de préciser que le modèle du Big Bang repose sur des éléments admis. Le plus important, le fond diffus cosmologique (rayonnement fossile) découvert en 1965 , des fluctuations qui ont été étudiées par les sondes spatiales COBE (1992), WMAP (2003) et Planck (2009). Ensuite, l'espace-temps qui est dynamique, c'est la distance qui sépare les objets célestes et qui augmente au cours du temps. Puis, la formation des galaxies, les fluctuations primordiales ont attiré par gravitation le gaz et la matière noire vers les zones les plus denses, ce qui a engendré les graines de ce qui allait plus tard devenir des galaxies. En dernier, l’abondance de l’hydrogène, avec un seul proton et un seul électron, l'hydrogène est le seul élément sans neutrons, c'est l'élément le plus simple de l'Univers, sa surabondance est en adéquation avec le modèle du Big Bang.
À présent, peut-on se poser la question sans tabous du début de l’Univers, comment passé de rien au premier instant du Big Bang, sachant que cet instant correspond à la création du temps. Quelles sont les pistes ? Avant de répondre, un mot sur ce qu’on appelle le principe anthropique : « Le principe anthropique est un principe épistémologique selon lequel les observations de l'Univers doivent être compatibles avec la présence d'un observateur étant une entité biologique douée de conscience et dotée d'une culture. Cette contrainte pourrait permettre d'orienter l'heuristique de la recherche scientifique fondamentale, il se décline en deux versions principales. Le principe anthropique faible dit que ce que nous pouvons nous attendre à observer doit être compatible avec les conditions nécessaires à notre présence en tant qu’observateurs, sinon nous ne serions pas là pour l'observer. Le principe anthropique fort postule que les paramètres fondamentaux dont l'Univers dépend sont réglés pour que celui-ci permette la naissance et le développement d’observateurs en son sein à un certain stade de son développement. Ce principe, proposé par l'astrophysicien Brandon Carter en 19741, se décline en deux versions principales. Le principe anthropique faible dit que ce que nous pouvons nous attendre à observer doit être compatible avec les conditions nécessaires à notre présence en tant qu’observateurs, sinon nous ne serions pas là pour l'observer. Le principe anthropique fort postule que les paramètres fondamentaux dont l'Univers dépend sont réglés pour que celui-ci permette la naissance et le développement d’observateurs en son sein à un certain stade de son développement » (Wikipédia).
Vous aurez compris, dans la version anthropique faible, les observations cosmologiques de l’Univers seraient contingentes (qui peut se produire ou non, par hasard), en fait, difficile de progresser dans notre raisonnement avec ce type de tautologie.
Dans la version anthropique forte, les observations cosmologiques de l’Univers au contraire seraient nécessaires, soit une position plus métaphysique. On peut résumer le principe anthropique par le titre du livre culte "Le Hasard et la Nécessité" sur la philosophie naturelle du biologiste Jacques Monod, en fait, il serait plus juste de l’attribuer à Démocrite qui avait écrit il y a environ 2400 : « Tout ce qui existe dans l'Univers est le fruit du hasard et de la nécessité ».
On sait que les lois de la physique comportent un grand nombre d'ajustements fins, les caractéristiques de l’Univers en l’absence du principe unificateur dépendent d’une quinzaine de constantes physiques, la constante de Planck citée en début d’article en fait partie, elles sont considérées comme séparées les unes des autres. Dire qu’elles sont indépendantes permet de comprendre l’ajustement fin mathématiquement inconcevable, par exemple la constante de gravitation, si cette constante variait d’1/1060 ,(millionième de milliardième de milliardième de milliardième de milliardième de milliardième de milliardième), aucune vie ne serait possible, il n'y aurait ni étoiles ni réactions nucléaires pour que les étoiles puissent s'allumer ou former des éléments lourds. Idem pour le taux d'expansion de l’Univers, qui est conditionné par la constante cosmologique, un changement de sa valeur de seulement 1/10120 entraînerait une expansion trop rapide ou trop lente de l’Univers. Il va de soi que toutes les valeurs des constantes cosmologiques sont corrélées entre elles, donc un réglage fin incommensurable, des plausibilités inaccessibles à notre entendement. J’ai toujours pensé qu’il est grotesque de parler de hasard lorsque le nombre de possibilités dépasse le nombre de particules dans l’Univers (1080), soyons humble et de dire que le concept de hasard nous échappe. Alors, hasard ou non ? Cela pose un vrai problème de fond, en effet, comment se fait-il que ces paramètres soient si "parfaits" (principe anthropique fort). Est-ce un hasard extraordinaire qui nous permet de vivre dans l'Univers actuel ? (principe anthropique faible).
À présent, on a compris que les constantes fondamentales sont choisies de telle façon qu'une toute petite variation de leurs valeurs mènerait à un Univers stérile et sans complexité. Doit-on en déduire que L’Univers aurait été créé en vue de
l’apparition de l’Homme ? Les philosophes ou les plus rêveurs d’entre vous penseront qu’un Univers sans hommes pour le contempler, sans pensées, sans sonates de Mozart, sans cantates, sans artistes, sans poésies, aurait-il un sens, aurait-il une seule raison d’éterniser. Borges illustre parfaitement cette pensé avec sa citation « J’eus le vertige et je pleurai, car mes yeux avaient vu cet objet secret et conjectural dont les hommes usurpent le nom, mais qu’aucun homme n’a regardé : l’inconcevable Univers ».
Pour les autres, je veux dire ceux qui sont athées dans l’âme, il est possible de contourner la question en prophétisant les univers multiples, on ferait partie d’un ensemble plus vaste, un Multivers dont nous serions la bulle d’univers avec "vie". Cette solution réhabilite le principe anthropique faible et redonne de l’espoir aux "athées" et de dire comme Hubert Reeves, nous avons de la chance d’habiter un univers fertile. En fait, nous serions la bulle féconde dans un verre de champagne parmi une myriade incommensurable de bulles. Le physicien Léonard Susskind parle de paysage cosmique embrassant de multiples possibilités d’univers, on a toujours des constantes fondamentales avec des valeurs différentes et des lois physiques différentes pour chacun des univers. On parle de « mousse d'univers » ou de multivers en « bulles de champagne », où à tout moment apparaissent des univers, qui vont se déployer puis disparaître, comme des bulles. On imagine des bulles frivoles qui parfois s’entre-choc, s’annihilent, volatilisent …
Concernant cette théorie spéculative du champagne, oui en fait dans cet article, je ne suis probablement pas suffisamment clair ou rigoureux et de préciser promptement – tout ce qui a lieu après le mur de Planck est spéculation ! - En science, toutes supputations, projections, modèles, scénarios sont spéculation (même si elles sont nécessaires) si l’on n’a pas d’expérimentations ou observations avérées. Si vous utilisez un concept mathématique pour sauver votre théorie, dans l’absolu ça ne prouve rien, ce serait une conjecture de plus. Juste un exemple, quand Mercure connaît une légère perturbation dans son mouvement par rapport au modèle prévu par la mécanique newtonienne, à chaque révolution le périhélie de l'orbite de Mercure avance légèrement tout en tournant autour du Soleil, ce n’est pas compréhensible, il faut trouver une explication cohérente. L’astronome et mathématicien le Verrier postule l’existence d’une planète nommée Vulcain pour l’heure, la planète intramercurienne influence Mercure ! C’est elle qui modifie le périhélie de l'orbite de Mercure, c’est cool, à présent le modèle est consistant. Sauf que l’on n’observera jamais de planète Vulcain dans la région de Mercure. Par la suite en appliquant les équations de la relativité générale au mouvement de Mercure, la précession mesurée est conforme aux déplacements, il n'y a plus d'irrégularité, la planète Vulcain, il faut oublier. Morale de l’histoire, l’incroyable efficacité des mathématiques est à double tranchant, on ne peut pas exclure que ce soit peut-être la même difficulté avec la matière noire, une matière hypothétique.
Revenons à nos bulles de champagne délicieuses et bien fraîches, ce qui me perturbe dans cette théorie, c’est le fait de parler de mousse d’univers composé de bulles d’univers. Chaque bulle est produite à partir de constantes fondamentales différentes avec des particules de type Fermion, Gluon, Hadron, Higgs, Lepton, Méson, Muon, Neutrino, Neutron, Nucléon, Photon, Proton, qui n’existent tout simplement pas dans certains univers. Je ne peux pas conceptualiser une mousse d’univers un minimum homogène, des bulles de champagne quasi identiques à la topologie mathématique possible de donuts en trois dimensions (tores ou sphériques), avec une pseudophysique intrinsèque complément différente. Si vous faites varier les valeurs des constantes fondamentales à "l’infini", en tout cas plus que le gogol nombre (en mathématiques, un gogol est l'entier naturel qui s'écrit avec le chiffre 1 suivi de 100 zéros soit 10100) vous tomberez sur la bonne valeur pour une constante donnée. Si vous ajoutez le fait qu’il faudra faire la même opération pour les nombreuses autres constantes, je veux dire, si l'on cherche la probabilité d'une constante fondamentale ET d'une une autre constante fondamentale ET d’une autre ..., on multiplie les probabilités de chaque résultat possible par les autres constantes. En fait, il faudra répéter l’opération des gogols de fois pour que les combinaisons soient corrélées entre elles, soit un truc mathématique insondable du genre gogolgogol.... On ne peut pas utiliser la notion de hasard à toutes les sauces, il arrive un moment où les ordres de grandeur deviennent un non-sens concernant notre entendement. Cela me fait penser à la phrase très pédagogique de l’illustre physicien britannique Fred Hoyle qui en dit long sur le nombre de possibilités en mathématique : « Le hasard ne peut rien construire. En fait, on peut montrer, calculs à l’appui, que la probabilité pour que la vie existe n’est pas plus grande que celle qu’une tempête, après avoir balayé une décharge, reconstruise par hasard un Boeing 747 avec les débris ». Je ne suis pas ici subversif de dire que le hasard c’est un concept illusoire, mais plus humblement, on ne le maîtrise pas, on ne le comprend pas, quand il s’agit de grands nombres.
Dans ce chapitre, il est également louable de parler d’univers à rebond, scénario construit sur la théorie des cordes, je rappelle que cette théorie des cordes est toujours une spéculation, il n’y a toujours pas d’observation ou expérimentation. En fait, un pré Big Bang où son histoire aurait débuté avant le Big Bang, dans ce modèle on n’a plus la singularité gravitationnelle initiale, c’est bien pratique ! Un cycle correspondant à un univers issu d’une phase vide en contraction qui ensuite aurait connu un rebond, cette construction est en opposition avec celle de l'inflation cosmique. Je veux dire le scénario le plus populaire pour décrire les premières phases de l'histoire de l'univers tel que nous le connaissons. L’idée de rebond peut prédire un univers en contraction aussi bien qu’en expansion, sachant bien sûr que nous sommes actuellement dans une phase d’expansion.
Néanmoins, ces tripotages intellos complexes ne répondent pas vraiment à la question d’origine, de l’avant, il y aura toujours un démiurge pour vous poser la question « qu'y avait-il avant le premier rebond, ou qui a coulé le champagne - :) ».
À présent, je rebondis sur l’idée de Galilée (dans l’article) quand il écrit « La nature est un livre écrit en langage mathématique ». Avant lui, Platon et Pythagore écrivaient : « Les mathématiques possèdent une existence sous une forme parfaite, mais dans un autre monde que le nôtre, le monde des idées ». Léonard de Vinci avait découvert une règle mathématique qui décrit la croissance des arbres. « Toutes les branches des arbres, à chaque degré de leur hauteur, sont égales à la grosseur de leur tronc », avait-il écrit dans ses carnets. Si l’on contemple la forme d’une fleur de tournesol, d’un coquillage, d’une galaxie..., en dehors de la beauté fascinante, ces objets émanent de spirales construites à partir de la célèbre suite numérique du mathématicien Fibonacci. Idem pour la plupart des fleurs, pourquoi les boutons d'or ont-ils 5 pétales ? Pourquoi les ananas ont-ils 8 diagonales dans une direction et 13 dans l'autre ? Pourquoi les sortes de marguerites ont-elles souvent 34, 55 ou 89 pétales ? Tous ces nombres font partie de la suite de Fibonacci (0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89...) tous les couples (21/13...89/55...) sont reliés au nombre d'or (phi), chacun des nombres s'obtient par la somme des deux précédents (21+34=55). Les flocons de neige sont toujours construits suivant des symétries hexagonales particulières, un peu comme les empreintes digitales, chaque flocon de neige est hexagonalement différent, le physicien Jon Nelson a défini le nombre de possibilités de 10768 (un 1 suivi de 768 zéros), sachant qu’un autre scientifique, David Phillips à calculer le nombre total de flocons de neige tombés sur notre planète depuis la nuit des temps, soit 1034, un chiffre petit en regard du nombre de possibilités. Les fougères décrivent parfaitement une géométrie fractale...
Du fait que les mathématiques sont omniprésentes dans la nature, il est louable par voie de conséquence de postuler « quand est-il des mathématiques au voisinage du Big Bang ? ». Concernant le réglage fin des constantes fondamentales, on a mesuré précisément la valeur, mais on n’a aucune théorie pour expliquer pourquoi elles ont cette valeur plutôt qu’une autre où aucun soleil n’aurait jamais pu se former. De ce fait des mathématiciens de haut niveau débordant d’imagination, se sont inspirés des travaux sur l'état KMS (état Kubo-Martin-Schwinger) qui est un objet mathématique pour décrire la propriété d'un système en équilibre thermique, par exemple au voisinage de la singularité. Puis de se poser la question « que se passe-t-il si j’applique la théorie qui consiste à spéculer, à penser, un monde fait de mathématiques pures ? ». De poser la question fondamentale du temps avant, pendant et après le temps de Planck, la réponse risque d’être fascinante.
En préambule, il est bon de rappeler qu’à l’échelle de Planck ni la relativité générale ni la mécanique quantique ne peuvent être appliquées, je précise également que nous sommes toujours dans des projections spéculatives. Notre voyage nous a emmenés à la singularité initiale de l’espace-temps, en fait un point mathématique qui marque le début de l’espace et du temps, le début de tout. Pour la petite histoire, ce point avait été défini par le calcul par l’éminent Alexandre Friedmann (prix Nobel) et les travaux de Georges Lemaître. Néanmoins, assimiler que ce point c’est l’Univers tout entier avec plus de cent milliards de galaxies avec des galaxies composées de plus de 100 milliards d’étoiles et de dire tout à jailli d’un point mathématique de dimension physiquement nulle, demande une inventivité frénétique. Pourtant il est possible de spéculer que la singularité initiale n’existe pas dans le temps réel, mais dans le temps imaginaire. Il est bon de préciser qu’il ne s’agit pas d’imaginaire au sens "s’imaginer", mais d’un concept mathématique que l’on peut triturer mathématiquement et consistant. Pour ceux qui ont fait des études, ils comprendront que je parle des nombres complexes (ia avec a réel, i étant l'unité imaginaire, i et −3i sont des imaginaires purs, ce sont les nombres complexes dont la partie réelle est nulle). Dans ce monde imaginaire, fait de mathématiques pures, le temps réel n’est pas encore né, le temps imaginaire est conjugué à l’information, une cinquième dimension en sorte avec un espace sans fond, pas de droite, pas de gauche, pas de haut, pas de bas, uniquement des particules nommées instantons. Pour l’énergie ou la matière (e=mc2), celle qui va émerger au moment du Big Bang, elle n’existe tout simplement pas encore.
En résumé, un code cosmique d’information avant le Big Bang qui est de nature entièrement numérique, mathématique, un ordre qui structure les futures lois physiques, les constantes fondamentales qui à leurs tours ordonnent le monde. En fait de la même manière qu’il existe un code génétique à l’origine du vivant (ADN), il pourrait exister un code mathématique à l’origine de l’Univers. Je comprends, vu comme ça, cela semble un peu simplet, mais ce modèle repose sur des modèles mathématiques de haut niveau, pour ceux qui sont passionnés, il est possible de se référez à Lubos Molt célèbre physicien théoricien qui résume les travaux de mathématiciens, mais aussi, Seth Lioyd, Rolf Landauer, Dr Heinz Pagels, Nathan Siberg...
Nous arrivons à la fin de cet essai principalement sur "l’avant" Big Bang, tout au long, on a douté, on a pris conscience qu’on manquait de certitudes. En fait, c’est le constat de la fragilité de nos connaissances, c’est valable même pour les savoirs qui s’avèrent comme une vérité. C’est pour cette raison que certains philosophes considèrent non pas que la vérité est inaccessible, mais qu’on ne peut jamais être certain de l’avoir atteint. Un principe selon lequel l’entendement humain ne peut pas trouver d’explications sûres concernant les questions spéculatives et les énigmes de l’Univers. Ma femme dit souvent « Si l’on ne peut pas savoir, c’est peut-être que l’on doit ne pas savoir », raccourci intellectuellement confortable et bien pratique, mais pourquoi pas.
Les chiffres utilisés dans l’article sont volontairement arrondis, restons modestes devant autant d’inconnus.
Auteur Gérard Copin pour la tribune libre Agoravox (#gcopin)
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