Trinh Xuan Thuan

C'est cette minuscule partialité d'un milliardième en faveur de la matière qui fait que nous existons. La rupture de symétrie engendre la créativité, alors que la parfaite symétrie est source de stérilité.

Le bouddhisme compare l'esprit à un cristal qui prend la couleur de l'endroit ou on le pose. Il est neutre, et ce sont nos intentions qui déterminent le caractère véritable de nos actes. Je formulerais mon critère de choix entre ce que je dois faire et ce que je dois éviter par : Le respect de l'humanité et de son écosphère à tout prix.

Voilà donc ce que nous pouvons dire aujourd'hui, et que nous étions bien loin d'imaginer quand nous faisions nos observations à Caltech : tout ce que nous voyons briller dans le ciel, la matière lumineuse dans les cent milliards de galaxies de l'univers observable, chacune contenant cent milliards de soleils, ne représente que 0,5% du contenant total de l'univers ! La plus grande partie du reste n'émet aucune sorte de lumière et est constitué d'énergie noire (74%) de nature encore inconnue, et de matière noire dite ''exotique '' (22%) dont l'identité est tout aussi mystérieuse. On suppose que cette dernière est composée de particules massives nées dans les fractions de seconde du big bang. La matière '' ordinaire '' faites d'atomes, celle qui nous constitue, ne représente que 4%, dont 0,5 % de matière lumineuse et 3,5 % de matière noire (probablement du gaz d'hydrogène froid dans l'espace intergalactique et chaud dans les amas de galaxies). Notre univers est donc comme un iceberg dont nous voyons seulement une très petite partie émerger. Mais il y a une différence fondamentale entre l'iceberg et l'univers : si nous savons de quoi est faite la masse immergée de l'iceberg, la nature de l'énergie noire et de la masse noire reste un formidable défi pour l'esprit humain. En d'autres termes, nous n'avons aucune idée de 96% du contenu de l'univers ! Le renard de Saint-Exupéry ne croyait pas si bien dire quand il confiait au Petit Prince : '' L'essentiel est invisible pour les yeux ''.

Dans cette nouvelle vision du monde, le réel est construit, à tous les niveaux, par l'action conjuguée du déterminé et de l'indéterminé, du hasard et de la contingence. Le fortuit et le nécessaire sont tous deux des outils indispensables dans la panoplie de la nature. Les lois et constantes physiques fixées dès les premiers instants de l'univers aiguillent celui-ci vers une complexité toujours croissante. Depuis 13,7 milliards d'années, à partir d'un vide rempli d'énergie, la nature a engendré successivement particules élémentaires, atomes, molécules, chaînes d'ADN, bactéries et tous les êtres vivants, dont l'homme. Sur cet immense canevas déterminé par les lois physiques, la nature a su utiliser le fortuit pour inventer et créer la complexité. L'aléatoire lui donne la liberté nécessaire pour innover, pour élargir le champ des possibles défini par le cadre souvent trop restreint des lois physiques, et satisfaire son besoin d'innover et de créer. Tout est mis à contribution : hasard et nécessité, événements aléatoires et lois déterministes. C'est pourquoi le réel ne pourra être décrit complètement par les seules lois de la physique. La contingence et l'histoire limiteront à tout jamais une explication complète de la réalité. Pour expliquer l'apparition de l'homme, nous ne disposerons jamais d'informations suffisantes pour expliquer pourquoi cet astéroïde est venu percuter notre planète juste à ce moment-là. Le rêve de Laplace d'un déterminisme absolu vole en éclats.

Il faut bien comprendre que la signification scientifique de terme ''chaos '' n'a rien à voir avec le sens de désordre ou de confusion générale que lui donne son usage courant. Le chaos se rattache plutôt à une notion d'imprévisibilité à long terme.

Dans l’univers d’Einstein, ce n’est plus le temps et l’espace qui sont universels, comme le pensait Newton, mais la vitesse de la lumière.

Le débat sur la nature de la lumière fait rage au XVIIe siècle : est-elle particule, comme l’affirme Newton, ou onde, comme le soutient Huygens ? Ce n’est qu’au début du XXe siècle que Niels Bohr, fondateur d’une physique nouvelle, la mécanique quantique, énonce le principe de complémentarité: la lumière a une double nature. Elle est à la fois onde et particule.

J’ai tout autant de mal à accepter que la tendresse d’une mère pour son enfant, la complicité qui unit un vieux couple au soir de sa vie commune, le sentiment de transcendance qui illumine l’existence humaine, l’extase face à la beauté, la répulsion devant la laideur, la joie et la tristesse, le chagrin et la pitié – que tout cela ne soit que le résultat de connexions neuronales dictées par les forces implacables et aveugles de l’évolution et de la sélection naturelle.

En doutant il pensait, et devait donc exister en tant qu’être pensant. D’où sa fameuse formule : Cogito ergo sum – « Je pense, donc je suis ». Pour Descartes, l’homme a une double nature : il est doué d’un esprit qui est immatériel, ne s’étend pas dans l’espace et est indivisible, mais il possède aussi un corps matériel qui s’étend dans l’espace et peut être divisé. Le corps est une machine parfaite, comme les automates dans les jardins royaux de Saint-Germain, qui le fascinaient. L’esprit pensant et la matière sont distincts, mais coexistent. L’esprit joue le rôle d’un ingénieur en chef qui veille à la bonne marche de la mécanique du corps.

La science du chaos est ainsi une science du global qui abat les cloisons entre les diverses disciplines. Elle rassemble des chercheurs d’horizons différents et va contre la tendance à la spécialisation outrée qui caractérise certains domaines de la recherche contemporaine. Elle est attrayante, car elle fait s’écrouler le bastion du déterminisme et rend à la libre volonté sa première place. C’est au surplus une science « holistique », qui considère le tout et fait battre en retraite le réductionnisme. Le monde ne peut plus être expliqué seulement par ses éléments constitutifs (quarks, chromosomes ou neurones), mais doit être appréhendé dans sa globalité.

Le hasard joue un rôle important dans la recherche pharmaceutique. Ainsi celui qui fut à l’origine de la découverte de la pénicilline : Alexander Fleming trouva le premier antibiotique en 1928 quand il s’aperçut que certaines de ses cultures bactériennes avaient été tuées par des spores de champignon qui y avaient atterri fortuitement. L’aléatoire joue un rôle non moins important dans les recherches actuelles en laboratoire : on choisit au hasard une variété de tissus végétaux ou animaux pour tester leurs actions contre certaines maladies. Si le résultat se révèle positif, se manifestant par exemple par la suppression de cellules cancéreuses ou par l’élimination de bactéries, les molécules responsables sont isolées, puis testées sur un grand nombre d’animaux cobayes d’abord, sur des volontaires humains ensuite. C’est donc moyennant beaucoup de tâtonnements, impasses et retours à la case départ, que la recherche pharmaceutique progresse.

Un mirage n’est autre que l’image réfractée de quelque chose qui existe vraiment mais qui n’est pas en réalité là où on le voit : tout comme le mirage du Soleil au-dessus de l’horizon alors qu’il est en réalité au-dessous. Les mirages surgissent dans les endroits où se trouvent superposées des couches d’air de températures différentes : dans les déserts, sur les banquises ou encore à la surface d’une autoroute où l’asphalte surchauffé par le Soleil réchauffe l’air froid. Si nous ouvrons l’œil, nous pouvons même surprendre des mirages au-dessus d’un toit de voiture, un jour de grosse chaleur, ou même près d’un grille-pain !

« Le bleu est la couleur désignée par Dieu pour être une source de délices ! » s’exclame le poète anglais John Ruskin. Quand nous levons les yeux vers le firmament, notre regard ne se perd pas dans l’infini. Au contraire, il rencontre une mince couche d’atmosphère d’un bleu lumineux, projetée contre le fond noir de l’espace, sorte de liquide amniotique qui nous protège de la froideur et des rayons nocifs de l’espace interstellaire pendant que nous vaquons à nos activités journalières.

Un des spectacles de la nature parmi les plus magiques et sans doute le plus évanescent est l’arc-en-ciel, cette arche multicolore qui surgit au milieu des gouttes de pluie à la fin d’un orage. Une arche dont la taille majestueuse, l’harmonie des couleurs, la perfection de la forme semi-circulaire commandent l’admiration. Un spectacle lumineux qui jette un pont entre poésie et science : « L’arc-en-ciel est une merveille tellement remarquable de la nature que c’est un cas idéal pour appliquer ma méthode », proclame le philosophe et physicien français René Descartes (1596-1650).

Comme les êtres humains, certaines étoiles sont nées plus « obèses », plus massives et plus lumineuses que d’autres. Celles-là consomment avec prodigalité leur réserve de carburant. L’espace de quelques millions d’années, elles arrivent au bout et meurent. En revanche, les étoiles moins massives et moins lumineuses utilisent leur réserve de carburant de manière plus parcimonieuse. Elles arrivent à subsister des milliards d’années sur leurs économies.

La science est faite par les hommes. Des entrées relatent ici l’histoire d’hommes d’exception qui, par leur génie, découvrent de nouveaux phénomènes ou entrevoient des connexions nouvelles entre des faits que tout, a priori, devait séparer. Chaque fois qu’une interconnexion nouvelle surgit, la science fait un fantastique bond en avant. Newton découvrit la gravitation universelle en se rendant compte que le mouvement de la chute d’une pomme et celui de la Lune autour de la Terre sont dictés par une seule et même force. La relativité s’imposa à Einstein dès qu’il entrevit l’interconnexion entre temps et espace.

Cet ouvrage s'adresse à tout "honnête homme" curieux des développements scientifiques et philosophiques sur le vide. En le rédigeant, j'ai pris soin d'éviter toute démonstration trop technique, si bien qu'aucune connaissance scientifique avancée n'est requise de la part du lecteur.

Où est donc le centre du Big Bang ? Là où vous êtes, et partout dans l’univers. L’espace n’est plus, comme dans l’univers de Newton, une scène de théâtre statique où se déroule le grand drame cosmique. Il n’existait pas avant le Big Bang et il se crée au fur et à mesure depuis la grande explosion. De statique, il devient dynamique. Le temps et l’espace ne sont plus universels et absolus, comme Newton le pensait. (p. 72)

Qu'elle soit naturelle ou artificielle, la lumière nous permet non seulement de contempler le monde, mais aussi d’interagir avec lui et d'y évoluer. Elle ne donne pas seulement à voir, elle donne aussi à penser.