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Le
principe anthropique
Un univers multidimensionnel
(III)
Le principe anthropique
permet également de résoudre certains paradoxes ou indéterminations,
mais n'est pas une preuve de sa réalité. Ainsi, si l'on suppose qu'il y
a plusieurs dimensions d'espace, comment expliquer que trois seulement
d'entre elles soient accessibles ? Une réponse se base sur la théorie
des cordes, théorie qui cherche à unifier les lois de la physique. Elle
implique que dans le passé, les 11 ou 26 dimensions de l'Univers étaient
très recourbées, dans un espace réduit à l'échelle de Planck et que
sous l'égide du principe anthropique, seules 3 dimensions en plus du
temps pouvaient permettre le développement de la vie. Les autres
dimensions existent mais sont infiniment petites et donc invisibles à nos
yeux.
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G.Whitrow
a également soulevé la question des trois dimensions de l'espace. Si la
vie à deux dimensions est vouée à l'échec (le système digestif vous
couperait en deux par exemple), un univers à quatre dimensions rendrait
le monde très instable, de la course de l'électron à celle des planètes.
Les forces électromagnétiques et gravitationnelles varieraient en
fonction inverse du cube de la distance. Tous les astres suivraient des
trajectoires en spirales avant de s'écraser au centre et s'évaderaient
dans l'espace.
Les ondes se propageraient sans vitesse déterminée entraînant une incohérence
totale des signaux, du niveau microscopique jusqu'à l'échelle de
l'univers.
L'univers tridimensionnel
explique également pourquoi les interactions électromagnétiques et
gravitationnelles varient en fonction inverse du carré de la distance.
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La
loi de Newton |
La loi de Coulomb
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La force gravitationnelle
"F" qui s'exerce entre deux corps de masse "M" et "m" est
inversement proportionnelle à la distance "r" qui les sépare.
Elle est toujours
attractive. |
La force électrostatique qui
s'exerce entre deux particules chargées "q1 " et "q2 " obéit
à la même loi mis à part que deux charges de signes opposés s'attirent mais dans un rapport 1042 fois plus élevé.
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Ainsi que le disait Emmanuel Kant
en
1747 qui, faut-il le rappeler, fut physicien avant d’être philosophe,
ce n'est pas tant lié au fait que nous existons, c'est plutôt une propriété
de la géométrie de l'espace à laquelle les lois ont dû se plier.
Imaginons comme le fit P.Ehrenfest en 1917 un univers à deux dimensions.
La force électromagnétique et la gravitation se propagent jusqu'au périmètre
d'un cercle dont la géométrie nous dit que la circonférence est
proportionnelle au rayon. Les forces diminuent donc en fonction de la
première puissance de la distance. Si nous généralisons cette loi à
toutes les dimensions N d'espace,
on constate que ces deux forces varient en fonction inverse de la
puissance N-1 de la distance r.
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Force
et dimensions |
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avec F, la force
gravitationnelle ou électromagnétique
N, le nombre de dimensions de
l'espace
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Mais cela ne signifie pas que
ces paramètres ont nécessairement varié au cours du temps. Des dizaines
de chercheurs ont vainement essayé de trouver cette preuve primordiale
mais il est quasi certain que
si ces paramètres ont varié dans le passé, tout notre univers aurait été
différent et les lois s'appliqueraient également d'une toute autre façon.
Reste la dimension temporelle. Ce sujet a rarement été
étudié car il concerne une variable bien particulière des équations
d'Einstein, -ct2 qui ressemble plus à une constante
faisant partie des conditions initiales qu'à une donnée expérimentale.
C'est J.Dorling
en
1970 qui semble avoir été le seul à étudier les univers ayant
plusieurs dimensions temporelles. Dorling a découvert qu'un univers ayant
plus d'une dimension de temps rendrait les particules de masse non nulles
très instables. En fait dans un univers à N dimensions de temps, la loi
de conservation n'est pas respectée, c'est la démocratie nucléaire; les
désintégrations de particules lourdes peuvent donner naissance à
d'autres particules lourdes dont la masse totale est supérieure à la
masse de la particule originelle. Quant aux particules de masse nulle au
repos, tel le photon, on n'ose pas imaginer quelles pourraient être les
conséquences sur la propagation des signaux et les interactions en général.
Dans ces conditions,
l'existence même des particules élémentaires est interdite sous leur
forme actuelle, avec pour conséquence anthropique l'inexistence de la vie
et de façon générale cet univers à dimension multitemporelle
remettrait en question l'évolution cosmique tel que nous la connaissons.
Les lois fondamentales de la
nature
Est-il possible d’expliquer
scientifiquement le principe anthropique ? S'il s'agit d'un principe et
non pas d'une loi, on peut déjà le rapprocher des postulats et il est
vain de chercher une explication rationnelle. Sa découverte est posée
comme l'une des conditions initiales. Plutôt que d’invoquer le hasard,
certains préfèrent considérer le concept probabiliste et parlent
d'univers parallèles, de voyages dans le temps, d'un Créateur atemporel
pour expliquer la réalité quantique. Les explications scientifiques
concernant les univers multiples de Hugh Everett ou les trous de ver de
John Wheeler sont des interprétations très hardies, appréciées par
certains physiciens qui tentent d'expliquer les premiers instants de
l'Univers, mais ces spéculations restent posées a posteriori.
N'oublions la réflexion de Karl Popper : "Une théorie
scientifique doit être réfutable". Car même s’il existe cent
milles exemples pour démontrer l’utilité du principe anthropique, un
contre-exemple suffit à le réfuter.
Rien dans le discours
scientifique permet de postuler que les arguments des adeptes du principe
anthropique peuvent être généralisés à tout l'Univers. Le principe
anthropique n’exclut pas la foison d’univers parallèles ou imbriquées.
Il dit seulement que si les constantes de la nature peuvent avoir
d’autres valeurs dans d’autres régions de l’univers, alors personne
n’existe pour les mesurer. Mais encore une fois cette présomption
n’impose aucun rôle particulier à la vie dans les lois fondamentales
de la nature. Seule contrainte, le fait que le Soleil ait une planète sur
laquelle la vie ait pu se développer implique que la vie a joué un rôle
dans l’origine du Système solaire.
Comme le dit Weinberg, “si
l’on parvient à démontrer que les lois fondamentales décrivent la
distribution des valeurs des constantes de la nature dans toutes les régions
de l’univers, alors on pourra dire que la vie n’a joué aucun rôle
particulier dans l’élaboration de ces lois”.
Si cette extrapolation de nos
lois est mise en échec, dans ce cas il est évident que ce
"principe" devra être examiné d'un point de vue analytique. A
l'heure actuelle, l'introduction du principe anthropique dans la
cosmologie est ressentie par les chercheurs cartésiens comme une démarche
non scientifique, une solution de facilité devant l'ordonnance de
l'Univers.
Comme l'a écrit Hubert Reeves
"L'Univers
a les propriétés requises pour amener la matière à gravir les échelons
de la complexité". Les réactions chimiques menant à la vie ont
une capacité d'auto-organisation à l'instar de la réaction
auto-entretenue de Belousov Zhabotinsky. La vie a très bien pu naître,
non par hasard mais dans une séquence abiotique dominée par le respect
de certaines règles. Les constantes de la physique maintiennent en équilibre
des forces antagonistes sans lesquelles la matière n'existerait pas. Ces
constantes confèrent aux électrons, aux atomes, aux molécules
l'ensemble de leurs propriétés, du solide jusqu'au plasma.
On peut ignorer le nombre de Eddington (~1080),
le rapport de la masse du proton à la masse de l'électron (1836) ou la
constante de structure fine (~1/137) et même envisager leur variation au
cours du temps. Toutefois ces équations sont incompatibles avec les
observations.
Entre
nécessité et contingence
Ce
titre reflète déjà un problème d'ordre métaphysique sur lequel
il est philosophiquement très dangereux de s'avancer au risque de
passer pour un adepte convaincu d'un univers issu de l'acte d'un
Créateur, ce qui est loin d'être démontré. Dans le cadre de la
physique moderne, on ne peut plus considérer l'univers et ses
objets comme la représentation d'une force vitale ou d'un principe
métaphysique. L'Univers doit être considéré comme un objet
d'expérience fonctionnel plutôt que figurable, ce qui lui donne
toute sa réalité, en dehors de toute contrainte mécanique ou
présupposé métaphysique.
Qu'il
y ait des coïncidences, on se l'accorde, encore que certaines semblent
adéquatement calculées et particulières au modèle Standard de la
physique (limitées à l'univers visible, à la masse du proton, etc).
Mais tout le monde ne partage pas les idées à connotations métaphysiques
des adeptes du principe anthropique qui oscillent entre nécessité
immanente et univers contingent sous l'emprise plus ou moins libre de
Dieu.
En
fait, l'idée partagée par les athées et beaucoup d'agnostiques
est que si l'Homme
fait effectivement partie de la création, il suit strictement la même
évolution que toutes les autres créatures, vivantes ou inertes, même
si la nôtre est temporairement illuminée par quelques lueurs
d'intelligence, d'amour et parfois de vanité. Mais comme les
animaux ou les étoiles, nous finissons tous en poussière et sommes
emportés par le vent dans le grand désordre cosmique qui nous
entoure sans espoir de survivre ou de renaître. Cette fin
inéluctable est la simple et cruelle conclusion de l'aboutissement
des lois de la thermodynamique qui président à l'évolution de
tout système organisé ou non, simple ou complexe. Ce processus
naturel ne requiert a priori aucune intervention divine particulière
ni finalité. En tous cas rien ne vient prouver le contraire si ce
n'est l'un ou l'autre texte sacré.
Jusqu'à
preuve du contraire, ceux qui ne partagent pas cette opinion
seraient bien en peine de le démontrer. Leur opinion ressort donc
d'une croyance qui n'a rien de rationnelle même si elle peut les
rassurer, c'est une idée métaphysique qui rejoint des concepts
tout aussi discutables que la fatalité, la prédestination,
l'incarnation ou la résurrection. Cette foi transcendante en un être
Supérieur que d'autres appelleront destin ou principe anthropique
aveugle les plus sectaires devant la réalité objective du monde
car il leur manque cette auto-critique qui permet à la saine
curiosité scientifique de s'épanouir et de mettre le doigt sur les
carences de leurs préjugés. Même René Descartes, chef de file
des cartésiens,
croyait éluder la question en discutant de la liberté divine ou de
la contingence absolue alors qu'il ne faisait que renforcer l'idée
d'omniprésence de Dieu. En dépit de ses erreurs et ses échecs, la
physique cartésienne a toutefois permis aux scientifiques modernes
de mettre au point une méthode pour appréhender le réel de
manière plus simple et plus commode, sur base de représentations
à la fois théoriques et expérimentales.
Cette
méthode nous a particulièrement bien réussi. C'est ainsi que nous
avons découvert les coïncidences des grands nombres ou les valeurs
bien étranges des constantes de couplage. Elles émanent
de la théorie quantique et des modèles cosmologiques et nous avons vu
qu'elles s'appliquent, à des degrés variés, à tous
les échelons de la hiérarchie cosmique. L'impact de ces constantes de la
Nature sur la théorie "de Tout" nous dévoilera peut-être la
raison de notre existence. Avec le temps, les chercheurs déduiront peut-être
les raisons sine qua non de ces coïncidences.
Cette
intelligence qui nous caractérise parfois, nous permet d'inventer
de nouveaux cadres formels, de construire des représentations
toujours plus générales de la réalité, nous apportant le fol
espoir que nous pouvons nous libérer de la nécessité immanente,
de la contingence, du destin ou de l'ordre de la nature.
En attendant le principe
anthropique résiste aux idées véhiculées par la science. Pour battre
cette idée en brèches, nous devons démontrer que dans le passé
l'Univers eut le choix parmi différentes configurations. Cela empêcherait
les adeptes du principe anthropique de démontrer que le Créateur aboutit
à l'Homme par une voie unique. L'idée même d'un Créateur serait alors
sans fondement, l'Univers s'édifiant seul.
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