Généralités
Démarche scientifique
La science est basée sur des jeux d'hypothèses de départ (postulats, axiomes, … ) à partir desquelles le raisonnement réfléchi (spécifique à l'homme ?) conduit à des conséquences vérifiées ou non par l'expérience (objective ou subjective). Ces déductions n'ont que la pertinence de leurs bases de départ … qui n'ont pas toujours de caractères absolus.
La logique permet de vérifier l'exactitude des déductions, mais ne dit rien de la solidité de ses fondements … tant qu'ils ne sont pas contradictoires entre eux.
La démarche scientifique, face à un phénomène inexpliqué, commence par une intuition concernant la cause, la logique en déduit que si cette hypothèse est juste, il doit en résulter certaines conséquences que l'expérience doit confirmer … ce qui valide alors l'intuition de départ.
Une théorie nouvelle s'élabore, le plus souvent, non en démolissant la précédente, mais en expliquant des phénomènes que cette dernière ne permettait pas de comprendre : il s'agit plus, habituellement, d'un développement, un nouveau bourgeon que d'une destruction – reconstruction de l'ancien.
Epopée de l'univers
Dans l'état actuel de notre compréhension … une description simplifiée de l'épopée de notre univers.
Le Big Bang qui s'est produit il y a presque 14 milliards d'années, se présente sous forme d'un minuscule boule contenant une gigantesque quantité d'énergie qui, en explosant, va partiellement se transformer en matière selon l'équivalence d'Einstein.
Pendant 400 000 ans, l'énergie génère des constituants primaires de la matière, mais pas encore des grains de lumière qui ne soient immédiatement absorbés : l'univers est noir.
La lumière finit par jaillir et les particules élémentaires arrivent à s'assembler, selon les quatre forcesLes quatre interactions fondamentales sont : l’électromagnétisme, l’interaction faible, l’interaction nucléaire forte et la gravitation. fondatrices de la physique, pour former des atomes d'hydrogène. Ceux-ci, pendant quelques millions d'années, s'attirent les uns vers les autres sous l'action de la gravité en formant des masses de plus en plus énormes dont la température augmente de par leur compression croissante jusqu'à déclencher la réaction nucléaire de la bombe H : les étoiles de première génération apparaissent.
En un milliard d'années se forment ainsi des milliards de galaxies contenants chacune des milliards d'étoiles. En leur sein, deux tendances s'opposent : les explosions nucléaires tentent de tout disperser pendant que la gravitation vise à tout rassembler, conduisant à un équilibre entre ces deux tendances.
Mais au fur et mesure que les réactions nucléaires se développent en produisant des atomes plus gros, elles consomment leur hydrogène jusqu'à en épuiser le stock disponible : au bout de quelques milliards d'années, l'étoile s'éteint alors faute de carburant et la gravitation restant seule, elle agglutine violemment toutes les particules qui implosent dispersant dans l'univers toute l'énorme quantité de matière de l'étoile sous forme de poussières.
En quelques milliards d'années, ces poussières à leur tour vont s'attirer en même temps que de l'hydrogène qui de nouveau va s'échauffer jusqu'à amorcer la réaction nucléaire : parmi ces étoiles de deuxième génération, il y a notre Soleil, apparu il y a environ 5 milliards d'années.
Certaines poussières se rassemblent sans hydrogène : c'est le cas de notre Terre âgée approximativement de 4,5 milliards d'années. Il y a 3,5 milliards d'années, une énorme météorite l'a percuté en lui arrachant le tiers de sa matière, ce qui a formé … la Lune.
Cinq cents ans plus tôt, il y a 4 milliards d'années, des réactions chimiques classiques commencent d'y produire des molécules organiques (gaz carbonique, ammoniac, … ) puis de nouvelles de plus en plus lourdes dont des macromolécules, suivies par des ensembles plus complexes comme les ARN puis ADN qui ont la propriété de pouvoir se dédoubler en générant leur sosie.
Les échafaudages de molécules se complexifient selon les lois de la physique et arrivent à former, en 500 millions d'années, une poche renfermant, entre autres, de l'ARN : cet ensemble constitue une première cellule. La vie est apparue … c'était il y a 3,5 milliards d'années. Ce type de cellules va rester seul pendant 1,5 milliard d'années se nourrissant du gaz carbonique constituant alors l'atmosphère et rejetant de l'oxygène. Il est probable qu'un jour, une de ces grosses cellules a avalé une plus petite, donnant naissance à une nouvelle génération de cellules contenant ainsi un noyau.
Ces deux types de cellules vont cohabiter durant encore un milliard d'années. Il aura donc fallu trois milliards d'années pour passer de la première molécule organique à la cellule actuelle.
La tendance de la matière à s'agglutiner, en particulier par gravitation, va alors conduire des cellules à se regrouper pour former les premières plantes dans un milieu océanique.
Une nouvelle évolution voit se former un nerf : la sensibilité est là. Les premières formes animales apparaissent et se développent dans un foisonnement de formes diverses (on a identifié 8 millions d'espèces différentes).
Une phase différente se développe alors, mais les lois de la physique, si elles expliquent le mécanisme (des amoncellements organisés de plus en plus complexes de molécules) ne disent rien de l'effet généré : l'émotion puis le sentiment, la compréhension enfin la conscience avec sa fine fleur de la réflexion précédant la spiritualité et l'amorisation.
Les dernières étapes ont été les primates il y a 50 millions d'années puis les homos il y a 2,8 millions d'années dont toute une série d'espèces a disparu (il y a 1,5 million d'années, l'homo dit erectus enterrait peut-être ses morts trahissant sa préoccupation d'un au-delà) ne laissant subsister que le sapiens (nous-même) : nous sommes apparus il y a 200 000 ans en Afrique.
Depuis 50 000 ans, le sapiens a commencé de migrer en longeant les côtes de la Méditerranée vers l'Europe puis les Amériques, cependant qu'un autre flux est parti vers l'Indonésie puis l'Australie.
Pour le futur, lorsque le Soleil finira de consommer son hydrogène, il grossira au point d'englober la Terre … où il fera alors plutôt chaud, mais ce sera dans 4 à 5 milliards d'années !
Pour l'univers, lorsque toutes les étoiles se seront éteintes, le noir sera revenu dans quelques dizaines ou centaines de milliards d'années … qui vivra verra !
Deux diaporamas téléchargeables détaillent cette évolution : l'Epopée de l'Univers et l'Epopée de la Vie.
Science et incertitude
En science, toute une série de phénomènes dépassent notre entendement :
- Mathématiques :
- L'équation logistique ne permet pas toujours de prévoir son évolution lorsqu'on connait son passé.
- Une série de points sans dimensions peuvent générer un segment d'une longueur ben définie.
- Le théorème de Gödel énonce qu'une solution existante peut être introuvable.
- Physique :
- La mécanique quantique prévoit une solution à la mesure d'un état dit en superposition qui est déterministe, mais aléatoire selon une loi de probabilité.
- Heisenberg lie, en sens inverse, la précision de la mesure de la position et de la vitesse d'une particule.
- Comment expliquer que la gravitation agit à distance sans lien apparent entre les objets ?
- L'espace qui change avec la vitesse et le temps qui en dépend aussi …
- Où est passée l'antimatière ?
- Comment agit l'énergie noire ?
- Biologie :
- Pourquoi, avec la complexité, apparaissent, sensibilité, émotion, sentiments, compréhension, réflexion, spiritualité : des effets liés au matériel, mais d'une autre nature pour la vie et la pensée ?
La nature évolue par petits pas, mais parfois l'un d'eux enclenche une série exponentielle de changements qui rapidement divergent profondément du système originel.
Doute
Il me semble que seules les mathématiques peuvent générer des certitudes scientifiques, car elles sont basées sur des concepts et non des faits, quoique le théorème de Gödel …
La physique par exemple s'est élaborée sur des hypothèses tirées de l'observation de phénomènes que des constats ultérieurs peuvent remettre en cause. Le raisonnement rigoureux sur ces bases donne une impression de certitude, mais comme les bases ne le sont pas …
Je ne sais plus qui a proféré qu'une affirmation non contestable ne relève pas de la science, mais du dogme.
Le doute scientifique doit être gardé en mémoire. Il faudrait toujours commencer l'exposé d'une théorie scientifique par "Dans l'état actuel de nos connaissances et de notre compréhension … ", les théologiens devraient de même commencer par "Dans l'état de notre perception de Dieu … ". Cela aurait évité bien des déclarations aussi péremptoires qu'erronées mises dans la bouche de prophètes (la Bible est pleine d'horreurs présentées comme des ordres de Dieu) ou d'autorités ecclésiales (inquisition, guerres de religion) voire d'apôtres (St-Paul et l'apparition de la mort avec le premier homme). La certitude (tel que je comprends ce mot) est incompatible avec la liberté.
- La foi est rationnelle dans la mesure où, si ses hypothèses sont admises, il est impossible de démontrer que ses conséquences ne sont pas justes. Inversement, on ne peut démontrer à un agnostique qu'il a tort. Elle est raisonnable, mais reste en partie mystérieuse, car basée sur un Dieu créateur incréé (ce qui est bien difficile à imaginer) … on peut alors dire qu'elle est irrationnelle, mais pas illogique.
- Je suis souvent gêné par la manière dont les théologiens utilisent parfois des mots ordinaires dans une connotation … peu ordinaire dans le langage commun d'aujourd'hui : une affirmation présentée comme certaine ne doit pas laisser de la place au doute ou, alors, n'en est pas une (dans ma connotation !). Je préfère une conviction suffisamment forte pour permettre d'aller jusqu'au martyr dans l'espérance.
Ai-je raison ?
La simple complexité de la nature
La combinaison de cinq particules élémentaires stables (3 quarks, 1 électron, 1 photon) permettent de construire les presque 300 atomes courants. Ceux-ci se rassemblent pour former la foultitude de molécules qui constituent la matière inerte.
Pour la matière, beaucoup plus complexe, qui constitue le monde vivant, c'est ensuite un alphabet à 4 lettres (les bases de l'ADN) qui permettent d'écrire le code qui guide la fabrication et l'enchainement des 20 acides aminés standards qui sont, en particulier, les constituants des protéines présentes dans tous les êtres vivants.
Pour arriver au summum de la complexité (le cerveau du sapiens) on a donc une série de :
n * 5 (particules) * x * 300 (atomes) * y * 4 (bases) * z * 20 (acides aminés) = (n * x * y * z) * 120 000 combinaisons.
A titre d'exemple, "y" chez l'humain est supérieur à 200 millions.