Le Chaos et l'Harmonie : La fabrication du réel

Le chaos et l'harmonie/Trinh Xuan Thuan
Astrophysicien et écrivain de langue française de renom, Trinh Xuan Thuan met à la portée de tous, le fruit des recherches scientifiques dans son domaine de ces dernières décennies grâce à des ouvrages rédigés dans un langage simple et imagé.
Après « La mélodie secrète » et « La nostalgie des commencements », « le chaos et l'harmonie » vient apporter la lumière sur nombre de sujets inhérents à la naissance et l'évolution de notre Univers. Publié en 1998, cet ouvrage reste très instructif et passionnant quoi que de nouvelles découvertes aient eu lieu depuis. Il est excellent de pédagogie pour aborder toutes les grandes questions relatives à l'Univers.
TXT nous dit que la Nature est belle et il va s'efforcer dans un chapitre intitulé « Vérité et Beauté » de définir ce qu'est la beauté en général et en science en particulier : simplicité, ordre harmonieux et cohérence.
Le façonnement du Réel obéit à deux principes : la nécessité alliée au déterminisme et la contingence alliée au hasard. L'histoire du Système Solaire au cours des milliards d'années écoulées n'échappe pas à ces deux lois.
Le soleil naît de la mort d'une étoile dont les débris par le jeu de l'agglomération vont donner naissance au système solaire. le cas particulier de la Terre et de son satellite est bien expliqué, que ce soit la cause de la ronde des saisons ou celle de l'existence de la Lune. La disparition des dinosaures et les successives glaciations sont élucidées avec clarté. Et il apparaît que nous ne serions jamais entrés en scène, nous la Vie, si la contingence et l'aléatoire n'étaient pas entrés en jeu.
Le XXé siècle a vu apparaître de nouvelles théories reléguant au second plan le déterminisme de Newton ou Laplace. Une vision holistique de notre monde est la seule qui permette d'appréhender grâce à de nouveaux paradigmes la réalité des choses. C'est là qu'intervient la théorie du chaos : à petite cause grand effet. D'où l'impossibilité de toute prédiction. C'est le savant français Henri Poincarré qui donna son essor à cette théorie révolutionnaire dès 1908. Ses travaux ne furent compris et repris qu'en 1961 par Lorentz et son « effet papillon » !!
Ensuite TXT nous explique l'harmonie par la symétrie dans la nature : cristaux de neige, lois physiques, etc… Neutrinos, tachyons et antimatière, travaux de Coulomb, Galvani, Volta, Faraday, Oersted et Maxwell sur l'électricité et le magnétisme sont abordés avec simplicité pour notre parfaite compréhension. Et puis en point d'orgue la relativité d'Einstein et ses implications sur le temps et l'espace. Trous noirs, lentilles gravitationnelles, singularités et trous de ver sont passés en revue pour le plus grand plaisir de notre imagination. Pensez donc : 90% de la masse de l'Univers est invisible car privée de rayonnement ! Qu'est-elle donc ? Où est-elle ? Dans un voyage fantastique aux confins de l'espace et du temps TXT nous embarque vers l'aventure scientifique.
Le début du chapitre suivant nous ramène à l'antiquité et les réflexions de Démocrite et de Leucippe (460-370 Av JC) sur l'atome. Géniale intuition ! Ce n'est qu'avec Gassendi et Boyle au XVII é siècle puis Lavoisier et Dalton au XVIII é que l'on commence à comprendre la structure de la matière. Mendeléiev, Maxwell, Boltzmann et Gibbs vont compléter la conception de la construction atomique de la matière. Thomson en 1897 découvre l'électron et Rutherford le noyau. « Un noyau dans un atome, c'est comme un grain de riz sur un stade de football…la matière est presque vide. »
Bohr en 1913 découvre le spectre des éléments et Planck émet la théorie des quantas et des photons qui permet de comprendre toutes ces géniales découvertes.
« L'énergie rayonnante n'est pas une quantité continue, mais elle a une structure discontinue. »
TXT nous explique ensuite pourquoi les couleurs existent en mentionnant que les électrons peuvent changer d'orbite. Les travaux de Louis de Broglie et de Schrödinger mettront en lumière la notion d'équation d'onde de l'électron, et ceux de Max Born en 1926 celle d'onde de probabilité. le principe d'incertitude de Heisenberg, très bien et simplement expliqué et le don d'ubiquité des particules suite aux travaux de Young vient parachever cet édifice étonnant.
Everett va même plus loin en évoquant « l'effet tunnel » et les univers parallèles.
Dans le même temps les recherches de Rutherford puis de Chadwick aboutissaient à la découverte du neutron par ce dernier puis plus tard des « quarks » par Gell-Mann, l'auteur du terme « la voie octale » qui concerne la transmission de la force nucléaire forte.
Est abordée à la suite la théorie des dimensions cachées élaborée par Kaluza en 1919, puis précisée par Klein en 1926. Laquelle demeura quasiment oubliée jusqu'en 1980. Puis remise au goût du jour pour tenter de résoudre le problème de la Grande Unification des forces électromagnétique et gravitationnelle.
Au terme de cette analyse, l'auteur se penche sur le phénomène « VIE ». D'abord en expliquant le rôle de l'asymétrie dans notre univers, puis en montrant les limites du darwinisme et du néo-darwinisme pour expliquer la complexification des êtres vivants au cours des âges ; mutations et sélection naturelle n'expliquent pas tout. de grands penseurs ont donné un nom à cette tendance organisatrice, Bergson et son « élan vital », Teilhard de Chardin et son « oméga ». C'est la grande question : « Pourquoi la Nature a-t-elle pris la peine de bricoler (François Jacob) des organismes plus organisés et plus complexes ? Pourquoi n'en est-elle pas restée au stade des organismes monocellulaires ? Pourquoi la Terre n'est-elle pas aujourd'hui peuplée seulement de cellules passant leur temps à se diviser furieusement ? Pourquoi est-elle douée de biodiversité ? le darwinisme ne peut offrir aucune explication à cette progression systématique vers la complexité… le hasard est incapable d'être le moteur de l'évolution vers la complexité… »
Il existe un principe d'organisation holistique, principe d'auto-organisation qui a guidé et guide encore l'évolution de la biosphère.
D'un point de vue épistémologique, la méthodologie pour connaître et expliquer notre monde a évolué au cours des âges et doit encore créer de nouveaux paradigmes pour comprendre ce monde dans sa globalité.
Est évoquée aussi l'opposition entre la conception platonicienne ou réaliste (monde des Idées) et la conception constructiviste ou formaliste pour situer la nature des lois physiques et par conséquent le monde des mathématiques. C'est un sujet de nature épistémologique passionnant. Par la philosophie, TXT essaye de nous amener au delà des théorèmes et des lois afin que nous nous interrogions personnellement sur l'émergence de certains types de concepts destinés à appréhender au mieux la véritable nature des choses. Personnellement je ne peux m'empêcher de penser à la méthodologie d'Edgar Morin. Mais c'est là un autre sujet, certes en prolongement de celui traité dans cet ouvrage.
In fine, le théorème d'incomplétude de Gödel venant s'opposer au rêve réductionniste et formaliste de Hilbert vient tempérer l'enthousiasme des chercheurs quand on sait qu'il existe maintes limites inhérentes à la nature même des mathématiques et de la physique. Un voile de mystère s'étendra toujours entre l'homme et la Nature. Et c'est aussi bien ainsi.
Un ouvrage passionnant de bout en bout nous conduisant dans l'exploration et la réflexion tous azimuts.

Très bon livre de vulgarisation sur la physique et les lois dites naturelles qui régissent le cosmos et notre monde. Ce livre contribue à ouvrir notre esprit sur des perspectives plus globales et à voir chaque chose comme faisant partie d'un grand tout.
Balayer le temps nous plonge d'en une histoire des sciences passionnante à la découverte des grands chercheurs et de leurs fulgurantes théories révolutionnant pour toujours notre vie. On pourra regretter à terme que la pensée grecque, reprise à sa sauce par l'église catholique, aie tant conditionnée notre mode de pensée alors que Descartes affirmerait bien plus tard que les êtres vivants, sur cette Terre, étaient au service de l'Homme. Cela dit, sans l'école grecque il n'y aurait pas eu une telle propagation de la science.
Les principes d'autoorganisation et d'émergence, eux,sont trop rapidement abordés et la définition d'une vision holistique de l'univers reste brumeuse (peut être que mon niveau de compréhension n'a pas su se hisser jusque là).
Lorsque l'auteur s'attaque à la partie biologie qui est la conséquence directe de l'application des lois naturelles sur notre planète cela devient plus vague, un poil moins rigoureux. On reste en fait très largement à la surface des choses. C'est la partie la moins solide du livre.
Dans l'ensemble le livre est très agréable à lire et le glossaire permettra aux néophytes de combler leurs lacunes au niveau du vocabulaire employé (j'ai eu à faire quelques aller-retour pour certains termes obscures).

Bien sûr ce livre date de 1998 donc son chapitre sur les trous noirs et celui sur la super-symétrie (et autres super-cordes) sont datés.
De même sa conclusion métaphysique laisse dubitatif, mais son déroulé de l'histoire des sciences et l'histoire de notre galaxie sont très instructifs.
A ceux qui pensent qu'il existe une planète "comme la terre", il faut leur rappeler que la probabilité (vue les contingences de la création de notre planète) est minime.... et comme nous ne pouvons observer que le passé lointain... le probabilité que nous identifions une planète "compatible" et accessible dans un délai où elle existerait encore (et nous aussi tant qu'on y est) est plus qu'utopique.
Un tiens vaut mieux que 2 tu l'auras..... safe our planet !
Bonne lecture quand même ;-)

Le questionnement de Trinh Xuan Thuan sur les raisons qui font que notre univers tend plus à s'organiser vers le complexe que vers le chaos nous conduit à effectuer un long parcours de l'ensemble des connaissances disponibles en la matière (à la fin de du vingtième siècle pour cet ouvrage - 1998). Une démarche scientifique ouverte et acceptant de ne pas tout comprendre mais nous aidant à nous émerveiller et à retrouver notre place dans le cosmos, car nous sommes le fuit d'un chemin de complexification, des particules aux corps célestes, de l'inerte au vivant, de la cellule à l'organisme, du cerveau à la pensée, de la conscience aux oeuvres d'arts, à la musique, à la littérature, et à la science qui nous permis de comprendre tout cela. de nombreuses réflexions à la clés. Et la chance d'avoir un jour croisé Trinh Xuan Thuan dans une conférence et d'obtenir cet exemplaire dédicacé.

Le chaos et l'harmonie de Trinh Xuan Thuan est un livre d excellence pour qui s interesse au monde, à la vie, aux questions essentielles .
Astrophysicien de renom, il sait vulgariser les questions scientifiques qui deviennent comprehensibles (bien que j'ai du revoir plusieurs fois les shemas illustrant les sujets abordes). Allant de la physique à la philosophie, ce livre est une bible.