Désir d'infini : Des chiffres, des univers et des hommes

Trinh Xuan Thuan est un type épatant ! Peut-on imaginer qu'un astrophysicien né au Viêt-Nam, à Hanoï, ayant fait ses études au Caltech, où il fut l'élève de Murray Gell-Mann et de Richard Feynman, (deux prix Nobel de physique, rien que ça), et à Princeton, où il fut l'élève d'Arno Penzias (encore un prix Nobel de physique, décerné pour la découverte du fond diffus cosmologique), poursuivant une carrière aux Etats-Unis, où il découvre à l'aide du télescope Hubble la plus jeune galaxie connue à ce jour, peut-on imaginer que cet écrivain vietnamo-américain publie directement en langue française, des ouvrages scientifiques de haut niveau ? Après nous avoir fait rêver à la lecture de ses précédents essais explorant les limites de l'Univers observable, pour ainsi dire à portée de télescope, il décide d'aller cette fois encore plus loin et nous convie à une très complète réflexion sur « l'infini ».

Pour aborder l'infini, Trinh Xuan Thuan décide d'élargir un chouia le périmètre de son champ de vision (pourtant déjà bien large) et d'explorer de nouveaux territoires : il ajoute donc dans son panorama les mathématiques bien sûr et, également, les domaines artistique, philosophique et religieux, où le concept d'infini fait sens avec des approches certes différentes mais bien liées, pour revenir in fine à son domaine de prédilection : les théories physiques les plus en pointe.

Le tout nous est livré comme toujours dans un style irréprochable, avec un luxe inouï de détails et d'anecdotes en tout genre. Ainsi, il évoque pêle-mêle Pascal, que l'infini effraie, le googol (10 puissance 100, à l'origine du nom de la célèbre firme de la Silicon Valley) et le googolplex (10 puissance googol), le reflet de votre nuque chez le coiffeur (répété à l'infini, si les miroirs étaient de qualité), les dessins vertigineux de Maurits Escher (cet artiste génial déjà cité par Jean-Pierre Luminet dans L'Univers chiffonné, son ouvrage qui comporte le plus de similitudes avec celui-ci), les fractales, l'intrigant hôtel Infinité imaginé par le mathématicien David Hilbert, les paradoxes de Zénon, les calculs empiriques du nombre π, le nombre d'or, les mathématiciens grecs, impossible de les citer tous, mais aussi Cantor, Descartes, Borges, Gödel, Copernic, Kepler, Newton, Einstein, Hubble, Lobatchevski, Riemann, Friedmann, Edgar Allan Poe (qui avança une théorie sur le paradoxe de la nuit noire, eh oui), le chanoine Lemaître (un religieux imaginant le big-bang), le pape Pie XII (un religieux s'enthousiasmant pour le big-bang), j'en oublie sûrement, je termine donc cette liste inachevée qui tendrait bien vers l'infini (--> ∞) par un etc. muni d'un point final bien pratique.

Parmi les théories les plus en pointe, que j'évoquai plus haut, on peut citer : la topologie cosmique (l'Univers est-il plat, courbe, fini, homogène ?), la matière noire ordinaire et exotique, l'énergie noire, les WIMPs, l'inflation, les multivers, le boson de Higgs, l'énergie du vide, le rayonnement fossile, les apports des satellites COBE, WMAP et Planck, la théorie des cordes, les dimensions enroulées suggérées par les 10 puissance 150 formes de Calabi-Yau possibles, sans oublier les univers-branes, la M-Théorie, l'hypothèse des particules super-symétriques et celle des univers parallèles holographiques… Un vrai festin de physique fondamentale premier choix réactualisée par les plus récentes études (l'univers est donc plat alors, finalement ?) et magnifiquement illustrée par un encart de 37 photographies en couleur situé au beau milieu du livre à la page 240.

Pour terminer son livre Trinh Xuan Thuan conclut, comme toujours, par un petit laïus rappelant la théorie du rasoir d'Occam pour réfuter l'hypothèse des multivers, et s'appuyant sur la précision surnaturelle du réglage des constantes fondamentales pour déboucher tout droit sur le principe anthropique. C'est son petit côté Bogdanov, mais à l'opposé du style emphatique des deux frères avides de surenchère médiatique et amateurs de raisonnements oiseux, Trinh Xuan Thuan préfère constater simplement la beauté et l'harmonie du monde, enrobe ses arguments de philosophie bouddhiste assumée, sans faire de prosélytisme, et parvient à produire ainsi un discours bien plus audible et convaincant.

Trinh Xuan Thuan est, le temps de cet essai, notre guide pour un survol des grandes théories mathématiques et physiques tournant autour de l'infini. Sans rentrer dans un détail qui deviendrait incompréhensible pour la plupart d'entres nous, il ouvre surtout des portes à notre imagination, dans la continuité des mathématiciens, des physiciens, des philosophes mais aussi des religieux qui ont conduit à l'état actuel de notre savoir. La dernière phrase de cet essai résume bien son état d'esprit: « L'infini prend des visages multiples et divers. Il revient à chacun de nous de choisir celui qui lui convient ». le style est très pédagogique, clair et présente le gros intérêt de mettre à notre portée des théories complexes qui ne sont dans leur détail accessibles qu'à des experts.

Ouf, enfin fini, ai-je envie d'écrire. Car la lecture a été pour moi fort ardue et j'ai dû m'y reprendre à trois fois avant d'avoir le temps et le courage de rouvrir le livre et d'en arriver au terme.

Pourtant, la faute ne réside pas chez l'auteur, qui fait tout son possible pour vulgariser au mieux ces notions mathématiques, astronomiques et physiques de l'infini. Dès que je pouvais me concentrer suffisamment - car on est loin de la concentration nécessaire à un roman fût-il ardu -, le propos est tout à fait passionnant. Et effrayant aussi. Nous ne sommes véritablement pas grand chose.

Je recommande donc chaudement ce livre, même aux littéraires qui, comme moi, ont oublié leurs bases de mathématiques apprises il y a trop longtemps, car l'on découvre les merveilles des découvertes physiques, jusqu'au boson, avec une analyse critique de l'auteur qui plante sans hésitation une limite entre science et spéculations métaphysiques.

L'infini rend fou ......
Alors d'abord on élimine le sujet.

Les Grecs, champions de la Rhétorique choisissent de nier une conception que les mots et la logique sont impuissants à maîtriser.

Petit aparté:
L'anecdote sur la découverte par les Grecs du premier nombre "irrationnel" qui est décrété Secret d'Etat, de peur de provoquer une émeute populaire, laisse rêveur.
Aujourd'hui, la découverte du boson de Higgs fait 10 secondes au JT (s'il n'y a pas eu foot la veille ...)

Même rejet par les mathématiciens, dont la rigueur méthodologique ne sait que faire de ce concept bizarre, contraire à toutes les règles de bon sens, et qui met cul par dessus tête les fondements élémentaires de l'arithmétique.
Alors comme ça, une suite (infinie) que l'on ampute d'une de ses parties n'est pas plus petite que la suite originale ! Et puis quoi encore ! Vade retro satanas !

Et il faudra la foi d'un Cantor pour poser les premières règles des mathématiques de l'infini, de ces mathématiques de l'étrange.
Travail de pionnier et de défricheur forcené qu'il paiera de sa santé mentale, comme d'autres après lui.
Je dois avouer que j'ai été moi-même victime de quelques "embardées" du raisonnement lors de la simple lecture.

La "bête" semble domptée.
L'auteur nous emmène alors sur le champs de manoeuvre par excellence de l'infini : l'Univers.
Et là ça ne s'arrange pas .....

Nous voilà aux prises avec nos sosies innombrables, nos vies infiniment répétées, des paradoxes a priori inaccessibles à notre compréhension.
Alors d'autres hypothèses: plutôt qu'un Univers infini, pourquoi pas une infinité d'univers (infinis ? ...), le Multivers.
Et revoilà les Grands Questionnements du Début et de la Fin, et pourquoi quelque chose plutôt que rien ?
Une Création (un Créateur ?) et pas de fin ? Ou quelle(s) fin(s) ?
Ou plutôt la théorie des cordes, avec ses 10 dimensions (aux derniers recensements), ses branes qui collisionnent comme des cymbales dans un maëlstrom d'énergie, rythmant l'éternel recommencement des cycles.

Les mots pourraient être impuissants à nous accompagner dans la compréhension de concepts réservés à des approches supra-lexicales comme les mathématiques.
Mais Trinh Xuan Thuan réussit ici un tour de force de vulgarisation.
Si les non experts comme moi ne sont pas à l'abri d'une légère surchauffe de synapses, on arrive à suivre le cheminement intellectuel qui a conduit progressivement à une meilleure compréhension de l'Univers et du concept d'infini qui l'accompagne.
Et avec ce guide, c'est passionnant.
Il décrit ce que l'on sait, ce que l'on ne sait pas (encore), ce qu'il apparaît difficile de savoir un jour, les différentes hypothèses posées aujourd'hui, ce en quoi elles peuvent être crédibles, ce en quoi elles apparaissent incomplètes ou insatisfaisantes.

Il nous livre ses convictions et ses doutes. Il est d'ailleurs surprenant de constater à quel point les scientifiques semblent aujourd'hui les métaphysiciens les plus puissants (intellectuellement parlant), mais d'une métaphysique filtrée par la raison.

Pas pour autant des croyants stériles
Plutôt des interrogateurs féconds et des chercheurs passionnés par la puissance évocatrice des concepts qu'ils côtoient, et par l'enjeu de leur recherche.

Peut-être ne saurons nous jamais, mais au moins apprenons et comprenons ce qui nous est progressivement accessible.

On a fait beaucoup de chemin et le paysage est magnifique.

ll s'agit là d'un livre plaisant de l'astrophysicien franco-vietnamien Trinh Xuan Thuan.

L'ouvrage est plus ou moins découpé en trois grandes parties:

La première, mathématique, retrace l'histoire de la découverte puis de l'acceptation du concept d'infini, des suites divergentes et des nombres irrationnels. Des parallèles toujours pertinents avec la littérature nous amènent à découvrir de nouveaux auteurs dans une variété de domaines intellectuels.

La seconde partie discute de la physique, de l'astrophysique en particulier, avec une trame semblable : de l'acceptation de l'infini de l'univers à la théorie des cordes, des branes, des multivers, de l'influence du boson de Higgs dans la détermination des masses primordiales et des perspectives de découverte du Large Hadron Collider. Un développement intéressant sur la recherche d'une unification des grandes forces qui régissent l'univers ( "The Theory of Everthing"), actualisé avec les données les plus récentes est particulièrement apprécié.

La dernière partie se penche sur une vision sociétale de l'infini, de sa portée philosophique et religieuse.

Trinh Xuan Thuan est un bon vulgarisateur: à l'image de Reeves ou Hawkins, il permet d'aborder, moyennant un léger bagage physico-mathématique, les thème les plus primordiaux, magnifiques et vertigineux qui existent. On appréciera tout particulièrement l'intense recherche bibliographie qui mène à des parallèles vraiment subtils entre la littérature et la science. D'autre part, bouddhiste, il nous livre sa vision philosophique de la création et du sens de la vie.

Je lui reproche cependant, de donner de manière trop péremptoire sa vision de la "raison des choses", en particulier de la conscience et de la neurobiologie. Malgré son immense talent dans le domaine de la physique, ses lacunes en la matière sont criantes, presque embarrassantes à lire. Il est dommage, dans une démarche rationnelle, de commencer une phrase par "Il m'est impossible d'accepter, ou : "ma sensibilité d'accepte pas que..". La nature précise de la conscience reste un mystère et l'attitude, à mon sens, la plus juste à adopter sur ce sujet est la réserve en attendant des résultats plus probants, plus lisibles, surtout lorsqu'il ne s'agit pas de notre domaine de compétences. Notons qu'il ne s'agit que d'une infime partie du livre qui ne nuit en rien à la qualité de l'ouvrage et qui ne dérangera sûrement que les initiés aux questions des réseaux neuronaux.
Enfin, notons que le passage final, qui consiste en un raisonnement par l'absurde: "et si la mort n'existait pas", est trivial et assez décevant, peu d'idées sont développées et il est dommage de terminer sur cette note particulièrement pauvre philosophiquement.

Du reste, ce livre est une belle synthèse de ce que l'on sait, et surtout de ce que l'on ne sait pas sur la notion d'infini.

J'ajouterais que, pour avoir lu beaucoup de bouquins sur le sujet, je recommanderai au profane de lire Reeves sur les mêmes sujets, qui est à mon sens légèrement moins pédant, et infiniment plus poétique. (Voir lectures connexes.)

Lectures connexes:

Poussière d'Etoiles - Hubert Reeves

Our future in the Universe - Chris Impey

Une belle Histoire du Temps - Stephen Hawking

Le gène égoïste - Richard Dawkins

Le Sahara vient des étoiles Bleues - Jean-François Becquaert