Mystères cosmiques : Matière manquante et autres énigmes
Mystères cosmiques : On peut s’attendre à ce qu’un univers aussi divers que le nôtre cache quelques surprises dans ses manches longues de bien d’années-lumière. Pourquoi y a-t-il légèrement plus de matière que d’antimatière, car en théorie elle sont créées également? La nature présente une distorsion difficile à expliquer. Nous ne savons pas non plus pourquoi la matière a une masse : Est-elle due à un boson de Higgs fugace ou est-elle l’indication d’une physique nouvelle restant à découvrir.
Les observations des mouvements galactiques suggèrent que quelque chose de mystérieux réunit toutes les choses. Pour maintenir les modèles gravitationnels, les théoriciens ont inventé la matière noire, terme désignant des particules exotiques non découvertes, des neutrinos massifs et d’autres diablotins. On avance qu’une trame de matière noire ensemence le tissu cosmique à large échelle. Tout aussi mystérieux est le décalage vers le rouge des supernovæ distantes signalant que l’expansion de l’univers semble s’accélérer. L’espace est séparé par une énigmatique énergie noire, possible indication d’une constante cosmologique sombre ou de la présence sinistre d’antimatière générant de l’antigravité dans les grands vides.
Un autre problème concerne l’éventualité que les constantes physiques ne soient pas si constantes que cela. La constante de la structure fine, alpha (a), qui se rapporte aux interactions électromagnétiques et finalement l’existence des êtres vivants, a pu être différente à d’autres époques. Curieusement, elle peut aussi changer à travers l’univers. Même cela est du menu fretin en comparaison du courant noir, qui semble tirer un vaste nombre d’amas de galaxies dans une direction, suggérant l’existence de quelque chose d’incroyablement massif au-delà du bord de notre boule de lumière. Peut-être que l’univers se comporte très différemment dans ses parties dans ses parties distantes que nous ne pouvons pas voir.
Zones habitables : la vie, l’univers et le tout
La vie pourrait être une denrée rare et précieuse dans l’Univers. Pour que l’évolution prenne place sur la Terre, il fallait une planète assez grande pour maintenir une atmosphère, assez proche du Soleil pour que l’eau soit liquide et en même temps assez éloignée pour éviter de brûler. La largeur de la zone circumstellaire habitable confortable a diminué au fil du temps à mesure que le Soleil est devenu plus brillant. Dans environ un milliard d’années, à mesure que le Soleil continuera son expansion en une géante rouge, la Terre deviendra trop chaude pour la vie.
Notre position à mi-chemin du disque galactique est un autre fait crucial. En plus des éléments lourds synthétisés dans les supernovae, la vie a besoin de temps pour évoluer. Les explosions riches en éléments se produisant régulièrement autour du centre galactique stérilisent d’immenses étendues d’espace. Le bord externe paisible du disque est dépourvu d’éléments lourds, rendant la vie tout aussi peu probable là.
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Pour qu’une espèce survive assez longtemps pour former une société intelligente, elle doit passer par quelques étapes. Une société de type 0 est divisée par ses conflits et l’utilisation inefficace des ressources. Avec un consensus international, une communication globale et de l’énergie renouvelable, elle peut atteindre un statut de type 1. Les civilisations planétaires de type II s’installent dans les mondes voisins, le voyage interstellaire assurant le bond vers les civilisations galactiques de type III. Disposant de ressources à échelle cosmique, le type IV peut manipuler la matière et l’espace-temps.
Notre système solaire n’est pas seul. Les observations suggèrent qu’il peut y en avoir des centaines de milliards dans la galaxie, certains avec des planètes à la masse plus grande que Jupiter, d’autres tournant autour des deux étoiles d’une binaire. Des planètes orphelines errent dans l’espace profond. La vie pourrait exister n’importe où.
Un univers réglé avec précision : étrangement parfait pour la vie
L’une des énigmes les plus intrigantes de la cosmologie moderne est le principe anthropique, selon lequel l’univers semble être réglé avec précision pour permettre l’apparition de la vie biologique. En voici quelques exemples.
Si la force de gravité était plus forte de 0,1% qu’elle l’est maintenant, l’univers serait plein de trous noirs; si elle était plus faible de 0,1%, aucune galaxie ne se serait formée. Par contre, si la force électromagnétique était plus faible par rapport à la force gravitationnelle, les étoiles se seraient effondrées bien avant que la vie ait une chance d’évoluer. Si le proton était légèrement plus massif que le neutron, l’hydrogène se désintégrerait et la plupart de la matière de l’univers se décomposerait. Finalement, si la force nucléaire forte avait été un chouïa plus forte, aucun atome ne se serait formé. Sans son niveau particulier d’énergie, les étoiles n’auraient pas produit assez de carbone pour que la vie existe. Si les propriétés de l’eau avaient été différentes… la liste continue.
Le modèle physique standard comporte actuellement 25 constantes fondamentales dépourvues de dimensions, les ratios entre elles gouvernant les interactions physiques fondamentales, ainsi que la taille, l’âge et l’expansion de l’univers. La grande question est: Comment l’univers est-il venu à l’existence si parfaitement réglé pour la vie?
Nombre de scientifiques pensent qu’il s’agit d’une nova dans un verre d’eau. « Bien entendu, c’est bon pour la vie, sinon, nous ne serions pas là ». D’autres n’en sont pas aussi sûrs…
Mystères cosmiques : Explications possibles pour un univers réglé avec précision
Les chances que l’univers soit « approprié pour la vie » comme il l’a été dès le départ sont si infinitésimales que certains se sont mis à chercher une explication de la manière dont cela est arrivé. En voici quelques idées :
Comme la mécanique quantique et la populaire théorie des mondes multiples, divers experts ont prôné l’existence de milliards d’univers aléatoires différents. Nous vivons dans l’un où tout marche bien pour les singes astucieux que nous sommes. Les détracteurs de cette idée affirment qu’elle va à l’encontre du rasoir d’Occam (c’est-à-dire, invente plein de choses impossibles à prouver) et est donc de la mauvaise science.
Pour d’autres, il doit y avoir une raison à ce réglage précis. Peut-être la physique prend juste cette voie. Des professeurs plus paranoïaques ont suggéré que l’ensemble de l’univers doit être un genre de simulation informatique d’une réalité virtuelle.
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Nous sommes dans un jeu, sinon comment serait-il si bien réglé? Mais alors, qui a écrit ce programme? C’est en fait la même chose chose que dire « Dieu l’a fait », ou un quelconque autre Architecte. Ou peut-être que les extraterrestres l’ont fait…
Les néodarwiniens, impatients d’entrer en lice, prônent l’idée de biocosme. Selon eux, l’univers semble si parfait pour la vie parce qu’il est l’enfant de parents élus. Les univers parentaux très évolués peuvent transmettre ce mélange parfait de constantes, comme l’ADN, à des bébés univers via un Big Bang.
Comme pour la théorie quantique, il y a là des solutions suggérant l’implication d’un quelconque genre de causalité panconsciente temporelle inversée. Peut-être l’univers est-il réellement un immense mental conscient holographique et intriqué. Comme un ordinateur quantique, il a tout essayé et a trouvé dès le départ la meilleure solution.
Réalité ultime : le parc kaléidoscopique
Avec chaque seconde qui passe, notre vision de l’univers s’élargit un peu plus, pourtant nous ne connaissons pas ses dimensions, s’il a une limite ou si le nôtre est l’un des innombrables univers de dimensions inimaginables.
Sommes-nous seuls? Sinon, qui et quoi pourraient être nos voisins? Ou qui sommes-nous? Une planète familiale est-elle nécessaire, où l’évolution opère-t-elle dans des niches plus extrêmes? Sur les très petites échelles actuelles, la distinction entre matière et énergie est vague, faisant de la réalité apparemment solide un fantasme.
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De curieuses intrications subatomiques séparées par l’espace et le temps suggèrent un univers holistique, unifié, possiblement lui-même origine d’une conscience biologique. Peut-être que la vie fait partie d’une plus grande série d’interconnexions, subtilement guidées par une conscience panpsychique transtemporelle sous-jacente. Encore plus bizarre, nous pourrions être juste des illusions scintillantes, extrapolant à partir de réalités plus subtiles (d’après M. C. Escher).
Pourquoi l’univers est même compréhensible est l’un des plus grands mystères; après toit. Il n’a pas eu forcement à venir à l’existence en conformité avec les lois et les principes simples. L’humanité a seulement jeté un regard furtif par-dessus son aveuglement terrestre et fait les premiers pas chancelants au-delà de la planète. En tant qu’espèce, beaucoup de difficultés nous attendent, dont certaines que nous avons créées ne sont pas les moindres. Pourtant nos atomes sont nés dans les étoiles que nous reviendrons visiter un jour.
(Tirée de : Sciences, Mathématiques, physique, chimie, biologie, cosmologie. Guy Trédaniel éditeur.)
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