Archives mensuelles : janvier 2006

¿ Pourquoi le monde est-il mathématique ?

Premièrement, je ne sais pas si le monde est mathématique… On peut déjà constater que la nature adopte un comportement continue et non discret à première vue bien que dans les théories quantiques il y ait des choses discrètes mais je m’arrêterai à l’observation macroscopique des choses et ne rentrerai pas dans le microscopique qui a tendance à défier notre entendement. Pour ceux qui ne connaissent pas la définition d’un événement discret, et bien c’est le contraire de continue. Le continue c’est notre expérience quotidienne : quand une pomme tombe d’un arbre, elle passe par une infinité de positions avant de toucher le sol, il y a toujours une position entre 2 positions, c’est comme les nombres réels, il y a toujours un nombre entre deux nombres, aussi petit soit l’espace entre les 2 nombres. Alors que pour un événement discret il peut rien n’y avoir entre 2 instants. Par exemple pour une voiture, la position et sa vitesse (qui sont des grandeurs physiques) sont continues mais le numéro de la vitesse engagée dans la boite de vitesse (qui lui a été inventé de tt pièce par l’homme) est discret (1ère, 2nde ….).

On peut donc déjà se dire : c’est pas un ordinateur ou une machine qui nous gouverne et dirige le monde (ordinateur au sens numérique) car tout ce qui rentre ou qui sort d’un ordinateur, c’est discret, ce sont des ‘0’ et des ‘1’. Ca me rassure un peu d’être à peu près sûr de cela… On peut donc dire que le monde n’est pas Numérique ! On peut l’estimer à travers des lois numériques et des ordinateurs avec très peu d’erreurs mais ce n’est pas exact. Les mathématiques quant à elle peuvent être discrètes et continues. C’est déjà un point favorable pour dire que le monde peut être mathématique.

Avant une telle affirmation, il faut déjà savoir si les Mathématiques se « tiennent » par elles-mêmes. Je le pense, si le monde n’existait pas, les mathématiques resteraient vraies si on conserve les axiomes de bases et les définitions. Un axiome est une proposition avec des mots ou des équations qu’on ne démontre pas et que l’on qualifie de « vraie » tant qu’un contre-exemple n’a pas été trouvé. Exemple d’axiome mathématique en géométrie : «  dans un plan euclidien le tracé le plus court reliant 2 points est une droite ». Il y en a très peu, qui relèvent souvent du sens commun et c’est pour cela que les mathématiques sont fortes. Euclide a d’ailleurs été le premier vrai « axiomateur » des mathématiques (III av JC)  explicitant sa théorie géométrique avec le minimum d’axiomes possibles. Evidemment si on prenait comme axiome : « Soit E un espace vectoriel muni d’un produit scalaire nommé ‘|’ alors (x|y)&sup2; < (x|x).(y|y) et cette inégalité est une égalité si et seulement si x et y sont proportionnels. », ça serait moins flagrant comme preuve… Au passage, l’assertion précédente s’appelle l’inégalité de Cauchy-Schwartz et ce n’est pas un axiome mais une proposition que l’on peut démontrer (moins de 10 lignes) grâce à d’autres propositions,  axiomes et théorèmes… Voilà donc, selon moi, pourquoi les mathématiques existent de manière indépendante… Il y a d’ailleurs de nos jours de nouveaux axiomes pour formaliser de nouvelles théories. Une des dernières grandes axiomatisations a été faite pour la théorie des probabilités en 1933 par A.Kolmogorov. Après : est-ce que les mathématiques, mises au service de la physique peuvent rendre compte de la réalité ? Oui certainement mais il faut définir un cadre…

Il y a un autre problème, qui lui, me dérange énormément, ce sont les constantes physiques. Les constantes mathématiques du style π j’arrive maintenant à comprendre à peu près leur réalité et d’où elles sortent mais alors les constantes physiques… NON. Pourquoi la vitesse de la lumière dans le vide c’est 299 792,458 km/s. Il n’y a pas de formule pour calculer cela, ça se mesure, comme toutes les constantes, et d’ailleurs, une mesure, ce n’est jamais juste! Ne serait-ce que par le fait qu’une mesure fournie par un instrument de mesure donne toujours un nombre rationnel et donc si la « vraie » valeur de la constante est un nombre irrationnel ou transcendant et bien ce n’est pas possible (la preuve par exemple est que π ne se mesure pas mais se calcule par approximation). De plus, on remarquera qu’aucune constante ne tombe sur un chiffre rond. Exemple :G=6,67259 10-11 m3/kg/s&sup2; ; k = 1,3005 10-23 J/K ; h=6,625 10-34 J.s ; 1 eV=1,602 10-19 J. Quant à d’autres constantes comme la constante d’Hubble (pourtant célèbre) elle se situe entre 70 et 100 km/s/Mpc. C’est à n’y rien comprendre. Surtout que ces constantes reviennent dans presque toutes les équations physiques ! Enfin il y a d’autres règles physiques qui elles, sont la réalité. Par exemple quand on dérive la position d’un objet en mouvement on obtient sa vitesse et si on redérive on obtient son accélération. Ensuite, vu les réelles preuves de la physique, confirmées par les observations, les formules utilisant ces constantes reflètent sans doute la réalité mais ne peuvent jamais être calculées exactement à cause de la valeur de la constante qui elle, n’est pas exacte.

Nous avons besoin de mesures de référence, d’unités, mais toutes celles-ci sont arbitraires. Certes, on ne compte plus en pieds et en pouces (enfin sauf les anglo-saxons comme d’habitude), mais il y a encore des étalons fabriqués par l’homme et donc non exacts et complètement arbitraires qui servent de références. Exemple : «Le kilogramme (kg) est la masse du prototype en platine iridié déposé au Pavillon de Breteuil à Sèvres». Mais beaucoup d’unités correspondent à une réalité physique du genre « Le kelvin (K), unité de température thermodynamique, est défini en assignant la valeur 273,16 K à la température thermodynamique du point triple de l’eau » ou encore la mole en chimie qui est définie comme la «quantité de matière d’un système contenant autant d’entités élémentaires qu’il y a d’atomes dans 0,012 kg de carbone 12». Mais après, toutes les définitions d’unité dépendent d’autres unités ou des fameuses constantes (c’est le monde à l’envers, la constante définit la mesure), le meilleur exemple étant la nouvelle définition du mètre adoptée en 1983 : le mètre est «la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde» en gros, on fixe la vitesse de la lumière à c  = 299 792 458 m/s exactement par cette définition ce qui est faux dans l’absolu ! Bref on s’y perd, la réalité du monde est plus compliquée que ce que l’on pourrait penser… 

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Premièrement, je ne sais pas si le monde est mathématique… On peut déjà constater que la nature adopte un comportement…

Energie (Supplément)

J’ai écrit un article s’intitulant Energie et Puissance au mois de mars et un lecteur averti (S.B.) vient de me faire quelques remarques comme quoi mon introduction à l’énergie n’était pas tout à fait exacte et m’a apporté quelques informations complémentaires. Je me permets donc de refaire un petit article énergie en citant les différents apports de S.B. 



Il est vrai qu’on ne peut pas parler d’énergie sans avoir défini au préalable la notion physique de travail, à savoir le produit d’une force par un déplacement. Le joule est l’unité de travail. Un joule est le travail produit par une force de 1 Newton dont le point d’application se déplace de 1 mètre dans la direction de la force.

Ensuite vient la notion d’énergie : on appelle énergie toute quantité de travail emmagasinée. L’énergie n’est qu’une capacité de travail stockée. Donc, par définition, toute variation d’énergie correspond à du travail fourni ou reçu (et c’est pour cela que l’énergie se mesure en unité de travail qui est le joule).

Exemple :

Lorsque vous déplacez une pomme sur une table de 50cm, vous fournissez un travail égale au produit de la force que vous avez exercée sur la pomme (disons 2 Newtons) par le déplacement engendré (50 cm = 0,5m), c’est à dire un travail de 2 * 0,5 = 1 Joule. Vous avez donc engendré une variation d’énergie (vous avez perdu 1 Joule et la pomme a gagné 1 Joule ce qui a permis son déplacement).

Cette notion de capacité de travail stocké a été difficile à isoler pour plusieurs raisons :

– Elle n’est pas en totalité récupérable sous forme de travail pour notre usage (second principe de la thermodynamique). Cela signifie que certains phénomènes ne sont pas réversibles car il y a eu pendant une transformation des frottements ou des phénomènes de répartition. Si vous prenez une cuve séparée en 2 par une paroi étanche avec à droite un liquide rouge et à gauche un liquide jaune et que vous retirez la paroi, les 2 liquides vont se mélanger de manière homogène pour faire du orange et vous pouvez attendre très longtemps avant de voir les 2 liquides se reséparer (phénomène irréversible).

– Elle préexiste à la notion physique de travail et, évidemment, au ”travail” musculaire (énergie chimique) de l’être humain ou des animaux de trait qui en sont à l’origine. L’énergie potentielle d’une chute d’eau, l’énergie rayonnante du soleil ou l’énergie chimique fossile (charbon, pétrole) existent indépendamment de nos besoins en travail. Leur unification sous un même concept a pris du temps à émerger bien après les notions de mouvement, de force, de travail et même de quantité de mouvement (Descartes).

Les façons dont le travail est emmagasiné sont très variées. On les appelle ”formes” d’énergie, à savoir : énergie mécanique (potentielle et cinétique), thermique, chimique, électrique, rayonnante, nucléaire (E=mc²), solaire, éolienne, etc.. Les énergies mécaniques (cinétique et potentielle) furent les premières comprises au 17ème siècle sous les noms de ”force vive” et ”force morte”. Notons que l’énergie thermique n’est que de l’énergie cinétique d’agitation moléculaire de translation, de rotation et de vibration propre. On l’appelle couramment chaleur.

Expérimentalement, et en général en fournissant ou en récupérant du travail et de la chaleur, on peut faire passer de l’énergie d’un magasin à l’autre (d’une ”forme” à une autre). Evidemment, le physicien regarde avec une affection particulière un passage qui permet une récupération de travail. Donnons des exemples divers :

– L’énergie mécanique potentielle du poids d’une horloge se transforme en travail, en énergie cinétique et en chaleur.

– Une masse qui tombe sous l’action de la gravité et qui s’écrase au sol, transforme toute son énergie cinétique (1/2 mv²) en chaleur. Il en est de même de tout mobile qui s’arrête : voiture à un feu rouge, train en gare, avion qui atterrit etc.
– Un moteur à explosion, un réacteur d’avion ou de fusée, transforme de l’énergie chimique (combustion d’essence ou de poudres) en énergie mécanique et en chaleur.

– Un foyer dans une cheminée transforme l’énergie chimique (combustion) en chaleur (agitation moléculaire de l’air) et en rayonnement (infrarouge et lumière). Le rayonnement infrarouge (photons) agit à son tour sur les molécules pour les agiter (chaleur).

– Un lac (énergie potentielle) devient une chute d’eau (énergie cinétique de translation) qui fait tourner une turbine (énergie cinétique de rotation) solidaire d’un alternateur qui produit de l’ énergie électrique qu’on transforme en énergie thermique (radiateurs), en énergie mécanique (moteur), en énergie rayonnante (éclairage), en énergie chimique potentielle (charge d’un accumulateur, électrolyse de l’eau en hydrogène et oxygène, etc.)

– La pile (Volta, Leclanché,…) transforme l’énergie chimique (différence de potentiels  d’oxydo-réduction) en énergie électrique.

– Un cas pur est celui du pendule simple sans frottement où, en permanence et à chaque balancement, toute l’énergie potentielle (mgL(1-cosθ)) (quand il est au plus haut à vitesse nulle) se transforme totalement en énergie cinétique (1/2 mv²) quand il est au plus bas. Evidemment ce cas n’existe pas dans la réalité à cause des frottement avec l’air. Sinon, ce système serait un système fournissant un mouvement perpétuel.

– Les réacteurs nucléaires et les accélérateurs de particules transforment de la matière en énergie (fission) et de l’énergie rayonnante en matière (création de particules).

Une longue expérience, accumulée depuis le 17ème siècle (Descartes, Newton, Young, Carnot, Clausius, Gibbs, Einstein, …) a permis de dégager un principe de conservation des plus importants et qui s’énonce ainsi : l’énergie totale d’un système isolé se conserve.

Evidemment, le plus utile pour l’homme est la part d’énergie dite ”libre”, c’est à dire récupérable sous forme de travail ”utile”. Mais, messieurs Carnot et Clausius sont passés par là pour nous indiquer les limites de nos ambitions.

Avec l’ère électronique, on s’approche de l’usage énergétique du vivant qui ajoute l’information (la « néguentropie » chère à Léon Brillouin) au travail mécanique musculaire. La part d’énergie électrique consommée par les radios, télévisions, ordinateurs, téléphones (fixes ou cellulaires), caméscopes, lecteurs de CD/DVD, balladeurs, GPS, … transmet, ou produit, de l’information sans passer par du travail mécanique (si ce n’est celui des doigts qui enfoncent des touches).

Il est sans doute nécessaire d’évoquer le coeur de la question : les énergies de liaison liées aux interactions électromagnétique, forte et faible et à leur quantification par leurs particules messagères (photons, gluons et bosons). L’énergie de gravitation, considérable lorsque qu’une étoile gigantesque est morcellée, disloquée et déglutie par le trou noir qui l’absorbe (nos télescopes viennent de le voir « en direct » il y a quelques semaines), est totalement négligeable au niveau subatomique. Alors, on ne sait pas trop quoi faire de cette force (et énergie) de gravitation dans le modèle standard. Néanmoins, les échanges d’énergie entre matière et rayonnement sont quantifiés (électrodynamique quantique) et la matière (l’inertie de l’énergie) l’est également  (les particules « élémentaires » sont probablement en nombre fini avec des masses au  repos assez bien déterminée). Cette réalité, ou ce mystère, peut difficilement être passée sous silence.

Soyons vulgaires avec la Science !

Pour que la Science soit transmise à tout le monde, à toutes les classes sociales, pour se tenir au courant de l’avancement de la Recherche et des technologies tout en apprenant de nouvelles choses, la vulgarisation scientifique est indispensable ! C’est cette vulgarisation qui permet de promouvoir la Science auprès de la population… C’est pas en mettant un spot de 20s en prime time sur TF1 que la Science va se faire de la Pub !

En France, la vulgarisation est assez bien développée, en tout cas, on s’y retrouve. Il y en a pour tous les niveaux, de Science et Vie Junior à La Recherche pour les grands comme pour les petits. Chacun peut trouver son bonheur, jusqu’aux magazines spécialisés comme Ciel et Espace par exemple. Mais attention à la spécialisation, on sort vite du « vulgaire »si on se focalise trop. Il faut essayer de lire de la biologie, de la physique, des mathématiques, des sciences du comportements, des sciences de l’ingénieur…  La vulgarisation, sert la Science et les Hommes. Tout ce vulgaire permet :

  • de s’ouvrir l’esprit
  • de s‘informer, de se tenir au courant
  • mais aussi de se divertir, d’imaginer, de rêver
  • de donner des idées : par exemple un élève ingénieur en automatique qui lit un article de biologie sur le mode de déplacement des insectes peut se servir de cette idée pour fabriquer un robot à 6 pattes en se basant sur l’algorithme de déplacement des fourmis…

Tout ça pour dire qu’il ne faut pas se cloisonner, quand on fait des études en électronique, on n’est pas obligé de lire Electronique Pratique,  c’est chiant à lire comme magazine si on n’est pas passionné, et lire de la vulgarisation ça doit être avant tout un plaisir… Les magazines généralistes sont bien pour cela, ils permettent de toujours trouver des articles qui nous intéressent et où l’on prend du plaisir. Par exemple, je suis certain qu’un prix Nobel de physique fondamentale peut prendre un réel plaisir et un intérêt à lire un article sur la zoologie ou la biologie dans Science et Vie Junior. Après évidemment, il y a les goûts de tout le monde. Personnellement je suis abonné à La Recherche et c’est assez rare que je lise les articles dans les sections Archéologie et Sapiens, je lis justes les brèves quand le titre m’accroche… J’aime bien lire dans biologie et santé mais le problème c’est que je ne connais pas grand chose et j’ai souvent du mal à comprendre, il me faudrait plutôt un truc « Junior » pour ces sujets là….

 

Sinon il faut faire attention tout de même à cette vulgarisation. Il y a des règles à respecter je suppose car j’arrive à voir la différence entre un article bien et mal vulgarisé. D’ailleurs si un journaliste vulgarisateur passe par ici, qu’il laisse un commentaire pour nous donner quelques ingrédients de la recette s’il y en a une. Moi ce que j’aime, c’est quand il y a des beaux dessins (simples) qui font parfois rêver. Evidemment, la vulgarisation, c’est très souvent de la métaphore, de la comparaison et de la transposition pour simplifier les choses, ça fait travailler l’imagination. Je pense que le plus bel exemple est la physique quantique : Que ce soit dans un magazine pour adolescents ou dans un cours de haut niveau en physique quantique, la métaphore est omniprésente car cette discipline ne peut pas se représenter dans notre tête d’être humain. On raconte donc des équations ou des histoires, la plus célèbre et sans doute la plus drôle, c’est bien entendu celle du chat de Shrodinger qui est mort ET vivant en même temps. Pour ceux qui ne connaissent pas ce cantique quantique :  http://molaire1.club.fr/chat.html. Il faut donc bien faire attention avec ce qui est réel et ce qui est une vue de l’esprit. C’est très dur pour les enfants souvent, surtout avec certains films de science fiction qui peuvent induire en erreur par leur représentation qui paraît réelle (du style déformation espace-temps ou truc dans le genre). Ce n’est pas toujours évident après les métaphores de retrouver le réel. Par exemple le chat de Schrodinger est un atome, et ses états (mort, vivant) sont des états quantiques ou des fonctions d’ondes pouvant se superposer… Evidemment là, pour un non scientifique, ça devient plus délicat…

Tout se blabla pour dire que se cultiver, être ouvert, avoir de l’imagination, c’est primordial et la vulgarisation scientifique est un bon éléments pour développer cela. Heureusement qu’il n’y a pas que des articles scientifiques remplis d’équations genre IEEE sinon la Science serait déjà morteQuand on voit les filières de second cycle se vider et encore pire en 3ième cycle, il y a de quoi se poser des questions sur le futur tout de même et j’espère que ces magazines peuvent fournir des vocations à des enfants ou des ados… ciao

Pseudosciences et post-modernisme

J’ai récemment lu un livre passionnant : Pseudosciences et post-modernisme, de Alan Sokal, édition Odile Jacob.

Il traite un des problèmes de notre société : la prolifération des pseudosciences, c’est-à-dire une théorie qui reprend et détourne des termes scientifiques bien précis en les utilisant abusivement pour faire croire à une théorie savante. Il cite principalement l´homéopathie, le toucher thérapeutique et la théorie des champs énergétiques unitaires (sic) , l’astrologie, etc. A. Sokal nous explique dans son livre comment faire la différence entre Sciences et Pseudosciences, qu’elles sont leurs techniques…

Le deuxième thème abordé, le postmodernisme, est quant à lui différent et existe sous diverses formes (il y a des postmodernes pseudo scientifiques ou non). Le postmodernisme défini la Science comme une histoire parmi d’autres. Cela peut être défendable, on sait par exemple que la théorie de la gravitation de Newton n’est pas parfaite et que la théorie de la gravitation selon la relativité restreinte d’Einstein est plus précise. Mais il faudra bien comprendre un jour que la nature n’est pas forcement mathématique, la science ne fait qu’apporter des MODELES. La théorie de Newton est « vraie » dans un certain cadre, pour calculer la vitesse d’une pomme qui tombe d’un arbre par exemple !! Le but de la Science est d’apporter des réponses à des questions que l’on se pose selon nos observations. Ce n’est pas une religion qui définit des dogmes et demande d’avoir la foi… On n’a pas de foi pour la Science, c’est un fait ! Quant aux gens qui défendent des théories scientifiques comme la physique quantique en s’appuyant sur des textes religieux de plusieurs milliers d’années comme le font les scientifiques Hindous (et non pseudoscientifiques)  je trouve cela complètement aberrant pour notre époque…

Tout cela pour dire que notre monde est bien étrange et que j’aimerais connaître d’autres opinions sur ces sujets, particulièrement des gens non scientifiques…

La création du monde a t-elle été guidée par une forme quelconque d’intelligence, et peut-on identifier cette intelligence à un dieu créateur ?

  L’origine du monde est de mieux en mieux connue par la communauté scientifique mondiale mais plus les recherches avancent et plus les questions sont nombreuses. Beaucoup de phénomènes et données restent encore inexpliqués, nous ne savons toujours pas pourquoi le monde est aussi « mathématique ». Quelle est la cause qui fixe les lois de la physique ? « Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ?» dirait Leibniz. Les scientifiques expriment toujours quelque chose en fonction d’autre chose. L’élément organisateur universel nous échappe. Toutes les données physiques étaient-elles « écrites » quelque part ou bien est-ce du simple hasard ? Personne ne sait répondre a cette question de manière scientifique et nous n’y répondrons peut-être jamais.

Les religions apportent des réponses. Pratiquement toutes les religions donnent une explication, elles invoquent un élément organisateur de notre monde, souvent sous une forme d’intelligence (bonne ou mauvaise). Mais peut-on vérifier ces hypothèses scientifiquement ou philosophiquement ? Quelle religion se rapproche le plus de la réalité physique ? Depuis que les hommes possèdent un langage et une pensée, les religions, les philosophes et les scientifiques ont tenté de prouver l’existence de cette intelligence inconnue.

  Pour que notre Terre existe et pour que la vie puisse apparaître sur Terre, il y a eu un nombre étonnant de coïncidences. Le moindre changement dans une loi physique ou dans un événement astronomique entraînerait notre non-existence. Prenons comme exemple la création du monde selon la théorie du BIG-BANG, concept imaginé vers les années 50 en accord avec la cosmologie moderne. Ce BIG-BANG s’est produit il y a 15 milliards d’années créant ainsi la matière et sans doute le temps. C’est cet événement qui est à l’origine d’un Univers dynamique et non statique comme le voulait tant Einstein, l’Univers est en perpétuel expansion et évolue à travers les âges. Pour avoir une vision de cet instant, Hubert Reeves nous dit qu’il faut imaginer « un espace continu dont chaque point est en explosion. L’univers est homogène et n’a pas de centre ». Cette théorie est la plus soutenue dans le monde scientifique, toutes les observations de notre Univers confirment avec un succès relatif sa validité. Il est au premier abord difficile d’y croire, c’est une théorie originale mais sans doute vraie. Ce BIG-BANG serait à l’origine de la quantité de matière présente dans l’Univers. Si cette même quantité avait été légèrement supérieur de 10%, notre Univers se serait déjà refermé sur lui même avec le phénomène gravitationnel pour ne plus exister. De même, si ce BIG-BANG n’avait pas engendré les particules élémentaires ainsi que les constantes physiques optimales, nous n’existerions pas. La création de notre Terre et de notre existence était peu envisageable en vu du nombre de facteurs qui ont été réunis, mais quand on compte 100 milliards d’étoiles et certainement plusieurs milliards de planètes dans notre Univers, la création de notre Terre pouvait être très probable sur le nombre de cas possibles. Cette contradiction nous montre que nous ne pouvons toujours pas identifier si la création de l’Univers est un  simple hasard ou si c’est une forme d’intelligence qui est à l’origine. Einstein dirait « Dieu ne joue pas aux dés ». Les astronomes sont limités par leurs observations. Ils sont limités par l’horizon de l’Univers. Le plus ancien rayonnement observé (appelé le rayonnement fossile) est une « preuve » du BIG-BANG, ce rayonnement très précis (variations inférieures à 1%) est observé en tous points de notre Univers à 15 Milliards d’années lumière avec une fréquence très particulière correspondant à une température de 3°K (-270°C) après avoir voyagé pendant plus de 15 Milliards d’années. L’univers était alors à 3000°K en chacun de ses points. Cette matière omniprésente et homogène de l’Univers à sa création formait un écran opaque à toutes les sortes de particules, sauf aux neutrinos. Nous ne possédons donc d’aucun élément d’observation pour « voir » derrière ce rayonnement mis à part un flux de Neutrinos  qui serait antérieur d’un million d’années avant le rayonnement fossile, la température serait alors de dix milliards de degrés. Il faut bien ici comprendre que plus nous voyons loin dans l’espace, plus nous voyons loin dans le temps (ce flux de neutrinos aurait donc été émis il y a 15.1 milliards d’années). Des détecteurs de neutrinos sont actuellement en cours de réalisation pour confirmer ces données car ces particules sont très difficiles à détecter car elles interagissent très peu avec la matière. Bien évidemment ces neutrinos sont pourvus d’énergie, mais qu’est -ce qui a pu « donner » cette énergie étant donné que rien n’est détecté avant ? Le principe de conservation de l ‘énergie serait ici un mystère. Il y a également un autre problème majeur remettant en cause toutes les observations : l’expérience et l’observation ont-elles la primauté ? Bachelard dit que « Les instruments ne sont que des théories matérialisées. Il en sort des phénomènes qui portent de toutes parts la marque théorique ». De ce fait, nous ne pouvons détecter quelque chose que nous ne connaissons pas et si une forme d’intelligence existe derrière notre horizon, comment la détecter vu que nous ne savons pas de quoi elle pourrait être constituée. Il faut également savoir que 90 % de la matière de notre Univers est introuvable par les astrophysiciens. Pour que notre Univers existe tel que nous le connaissons, l’existence d’une « matière noire » est nécessaire pour être en accord avec les équations. De nombreuses pistes sont ouvertes mais cette matière sombre est toujours introuvable… 


 NB : La Terre est placé au centre du dessin arbitrairement et l’échelle n’est pas respectée, l’univers n’a pas de centre. La distance entre les cercles
représente le temps.

Tout prête à suggérer qu’une forme d’intelligence se trouve derrière ces « choix » que l’Univers a fait. Certains répondraient que l’existence d’un dieu est la seule solution possible pour avoir élaboré ces choix mais tout cela n’est peut être que le fruit du hasard. Les caractéristiques des tous premiers instants de notre Univers (un milliardième de seconde après sa création), sont calculées précisément par les astrophysiciens avec la théorie du BIG-BANG. Sa densité, sa température, sa masse sont connus mais à l’instant zéro, rien ne va plus. Les conditions sont telles (densité et température infinies) que les lois de la physique ne fonctionnent plus. Cet instant est totalement inqualifiable et inimaginable, c’est comme si tout avait soudainement émergé du « Rien ». Mais qu’est-ce que le «rien» si ce n’est « rien » ? Dans toutes les religions, un élément perturbateur apparaît à cet instant fatidique pour faire immerger l’Univers du  «Rien ». Cette explication satisfaisante  pour les hommes en quête de réponses ne peut malheureusement pas être vérifiée par quelques méthodes actuelles que ce soient. Le gros problème de la Science est qu ‘elle peut être totalement remise en cause du jour au lendemain (cf relativité générale ou mécanique quantique). Les scientifiques ne peuvent pas penser à toutes les possibilités. Notre imagination n’est pas capable de penser à toutes les solutions. Par conséquent, l’explication religieuse se trouve être la meilleure solution. L’élément organisateur qui à l’instant zéro a dicté les lois physiques est un créateur. La création spontanée n’existe pas dans notre physique : « Rien ne se perd, rien ne se créé, tout se transforme » disait Lavoisier. Avec la physique quantique, on sait désormais qu’une masse peut se convertir en énergie (masse et énergie sont homogènes : E=m.c²) , c’est-à-dire sous forme de rayonnement grâce à leur vitesse. Mais rien ne prête à suggérer dans la science moderne qu’une énergie peut immerger du « Rien » . La création spontanée d’énergie est toujours inconcevable dans notre physique (sans la conservation de l’énergie en accord avec le premier principe de la Thermodynamique). On peut inverser les paroles de Leibniz ( « Pourquoi y-a t-il quelque chose plutôt que rien »)  en se demandant « Pourquoi n’y a t-il rien plutôt que quelque chose » ? Après tout, il peut y avoir quelque chose depuis une infinité de temps, dans un espace infini qui nous est inaccessible. Mais « L’espace-temps est une banalité » pour Einstein (les deux sont intimement liés et inséparables). Le temps n’est jamais qu’une coordonnée supplémentaire aux trois coordonnées spatiales. Des physiciens ont même établi mathématiquement que notre Univers aurait 11 dimensions. Nous sommes ici dans des théories qui nous dépassent et dont nous ne pouvons imaginer leur réalité. Notre élément perturbateur aurait ainsi « créé » l’espace-temps ainsi que d’autre dimensions imperceptibles par nos sens. Le « Rien » est donc dépourvu d’espace et de temps qui sont des notions intrinsèques à notre Univers depuis le BIG-BANG.

Toutes les religions nous donnent des prétendues explications sur cette création mystique. L’homme est dans le besoin de se donner des raisons de son existence.  « Tout homme est parent de Dieu » selon la pensée stoïcienne d’Epictète. Il conçoit Dieu comme une Raison « animant et pénétrant le monde ». L’homme est donc nécessairement le fils de Dieu étant donné qu’il est le seul être doté de raison. Nietzsche va même jusqu’à dire que « Dieu est le fruit de la souffrance et de l’impuissance des hommes». Des religions primitives aux religions plus modernes, nous retrouvons un grand nombre de points communs à propos de cette création à l’instant zéro. Après avoir tenté d’expliciter les faits scientifiques connus de la création, nous pouvons essayer de comparer ces faits avec les explications religieuses très variées. La génération spontanée de la matière est omniprésente dans les religions mais sous différentes formes. Chez les Hindous, la création n’est pas issue d’un être comme dans la religion Judéo-chrétienne mais d’une force, c’est l’énergie primordiale qui est à l’origine de tout : toute chose est en dieu (Panthéisme) et dieu est partout. Dieu est pris au sens non personnel, symbolisant cette énergie, l’Absolue
et le Tout, c’est le Brahman. Dans les hymnes spéculatifs du Véda Hindou (savoir divin), on peut lire « A l’origine les ténèbres étaient cachées par les ténèbres. Cet Univers n’était qu’onde indistincte ». Ces vers sont étrangement en accord avec notre connaissance scientifique des premiers instants de notre Univers (rayonnement fossile). Il faut bien évidemment être prudent avec ces textes qui sont plus ou moins bien traduits à partir de langues très anciennes. Pour les indiens Upanishad il est dit que « Au début l’Univers n’existait pas. Il en
vint à exister » tandis que pour les Egyptiens « Le ciel n’existait pas, la Terre n’existait pas. Les hommes non plus. Les dieux n’étaient pas nés. Il n’y avait pas la mort». Tous ces textes nous montrent bien que selon ces anciennes civilisations très différentes, L’univers n’a pas toujours existé, il n’y avait pas de structure ordonnée à l’instant zéro, c’était le chaos total. Les Egyptiens vont même jusqu’à dire que les dieux n’existaient pas, ce qui nous montrent que cet Univers aurait été formé par autre chose. Peut être que de cette phrase on peut en déduire que les Dieux sont nés par la pensée des hommes qui ont besoin de réponses. On peut ainsi penser que l’élément perturbateur qui donne naissance au « Rien » à l’instant zéro est « au dessus » de tout, y compris du temps, Dieu est « l’intemporalité absolue ». Cette idée est soutenue par Saint Augustin ainsi que par Lao-Tseu : « Ce quelque chose est muet et vide./Il est indépendant et inaltérable./ Il circule partout sans se lasser ». Cette notion dépasse notre entendement car nous ne pouvons nous imaginer quelque chose sans temps et sans espace.

 Ces différentes visions scientifiques, philosophiques et religieuses de la création de l’Univers se recoupent en de nombreux points pour s’accorder que pour l’instant, l’élément perturbateur initial nous est inaccessible. La science mathématisant le monde nous donne l’intuition d’une organisation de celui-ci de manière censée et rigoureuse. Il n’existe pas de réelles raisons pour que la force gravitationnelle soit proportionnelle à l’inverse du carré de la distance ou que toutes autres forces soient régies par des lois du même ordre avec des constantes physiques bien précises. Les recherches scientifiques futures seront peut-être décisives, particulièrement avec les accélérateurs de particules qui nous fournissent des explications sur l’organisation de la matière et de l’énergie. Il est certain que quelque chose nous échappe mais que peut être ce quelque chose si ce n’est Dieu ? Dieu est tout et rien en même temps, il est également pour beaucoup de personnes l’intemporalité même et donc une solution à la création du temps et de l’espace. Pour être le plus possible en accord avec la science, Dieu, s’il existe, serait sûrement une forme d’énergie intemporelle omniprésente comme dans la religion Hindou. Les hommes sont dotés d’une intelligence, d’une conscience qui leur permet d’établir une frontière entre le bien et le mal, mais est ce que ce Dieu pourrait posséder également ces caractéristiques ? Rien ne nous permet de dire que l’homme est le fruit d’une pensée. Selon la théorie de l’évolution de Darwin, l’homme n’est jamais qu’un résultat de nombreuses et complexes mutations aux cours des ères terrestres, il n’existait pas à l’origine de la Terre, et cela, nous en sommes quasiment certains. Ce fait scientifique ébranle l’espoir qu’une forme d’intelligence soit à l’origine de l’homme. Mais pour la création de l’Univers, nous avons beaucoup moins de données et l’élément perturbateur engendrant le BIG-BANG est toujours inconnu et inabordable par notre esprit qui est certainement trop
restreint.

Ca sert à quoi la Science ?

La plupart des gens, et pas mal en France, disent : « La Science ça sert à rien ! « . Pourquoi disent-ils cela ? Parce que la plupart du temps ils ne savent pas ce qu’est la science ! C’est un problème de communication, et pour ça, en France, on n’est pas très doués…

Une des solutions serait d’intéresser les gens, de leur faire rencontrer des scientifiques, de faire des soirées « sciences-comptoir » dans des bars, d’ailleurs ça existe déjà à Paris, mais je n’ai jamais le privilège d’y participer…. Quand les gens entendent le mot Science, la plupart du temps c’est à côté de « atomique »,  « nucléaire », « radioactif »,  « subventions de l’état » (donc leurs impôts). Tous ces mots là, ils n’aiment pas… C’est parce qu’il ne savent pas que « atomique » et « nucléaire » ça ne veut pas dire « bombe » mais les vrais définitions de ces mots ne sont pas connues du grand public… J’ai fait lire à ma mère les « cahiers du CEA » qui expliquent ce genre de terme et elle m’a répondu qu’elle ne s’attendait pas à ça…

Il faudrait démocratiser cette chose qu’est la science, trouver des solutions, particulièrement pour la Recherche qui est en chute libre… Mais étant pour l’instant pauvre petit étudiant expatrié en Espagne ce n’est pas facile…

Je voudrais donc dire aux néophytes pourquoi la Science existe, pourquoi elle est valable, pourquoi la théorie de la mécanique quantique est plus plausible que la « théorie » (ou plutôt pseudoscience) de l’astrologie…. Quand on trouvera l’actualité de la mécanique quantique à la fin de télé-Z et pas l’horoscope, on sera tous morts depuis longtemps je pense…

Pour en revenir à la question : La Science ça sert à quoi ? Il faut déjà séparer la Science en 2 : La Science fondamentale qui permet de développer des concepts et des théories fondamentaux pour la science appliquée. 

La Science appliquée qui met les résultats des recherches fondamentales au profit d’une application industrielle, de service ou technologique.

En France, le gros problème, c’est la fondamentale, on ne vise pas à long terme alors que c’est cette Recherche qui devrait booster la recherche appliquée. On pourra dire que c’est de la faute à l’économie car le but de nos jours (malheureusement) c’est de faire du pognon !! Mais bon, par exemple aux Etats-Unis, ils arrivent bien à réunir les 2, faire des découvertes fondamentales entraînant directement une application technologique… 

Sinon le but de la Science, des Sciences, c’est d’avoir une meilleure connaissance de notre environnement pour notre savoir personnel en répondant à des questions (comme la philosophie) ainsi que d’exploiter ses ressources pour fournir un meilleur confort de vie.

Ceci étant voilà un exemple : le GPS et la relativité d’Einstein (ou Poincaré je ne rentre pas dans ce débat inutile). Quand Einstein (ou Poincaré) a pondu sa théorie  que tout le monde connaît mais que peu de gens comprennent, on pouvait dire : « Ça sert à rien, à part de faire de meilleures estimations en astronomie ou fabriquer des bombes A… » En gros, pour Mr tout le

monde cette théorie n’avait aucune utilité sauf le E=m.c^2 pour faire croire qu’on est intelligent… Or, lorsque le GPS est apparu, il y avait des erreurs énormes provenant de la dérive des horloges atomiques embarquées dans les satellites… Solution : Mr Einstein l’avait prédit : le temps ne s’écoule pas à la même vitesse dans un satellite qui avance vite très loin du sol que sur notre bonne vieille planète bleue (même si elle est de moins en moins bleue). Donc on apporte une correction sur les mesures de temps en tenant compte de la déformation de l’espace-temps et Hop, ça marche ! Voilà pourquoi Sciences fondamentales et Sciences appliquées sont complémentaires… 

Je vous laisse méditer à ce sujet….