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Vision anthropocentrique et géocentrique

La beauté du ciel et de l'univers

   Catégorie : évolution
Mise à jour 01 juin 2013

Notre vision anthropocentrique du monde est mise à mal depuis l'ère scientifique. Effectivement, plus la science explique l'Univers qui nous entoure, jusqu'à l'apparition de la vie et plus l'homme semble être un phénomène banal. L'homme qui se situait au centre de la création, sur une Terre bénie par les Dieux, placée au centre de l'univers, perd peu à peu son statut pour s'entendre dire depuis le 20ème siècle, que la matière dont il est fait est une matière ordinaire, que la vie vient de l'espace, donc d'ailleurs et que notre planète, n'est qu'une ile perdue parmi des milliards d'iles, dans l'espace infini.
"La science, selon une expression attribuée à Freud, a infligé plusieurs blessures à l'amour-propre de l'humanité en faisant éclater ce cadre anthropocentrique pour situer l'homme en un lieu minuscule du Cosmos et confiné dans un instant temporel aussi court qu'improbable." (Pascal Picq, le monde a-t-il été créé en sept jours ?).
L'homme a toujours était fasciné par la beauté du ciel et de l'univers. Face à une telle complexité, il est normal qu'il en ait, une vision fausse.
A Prague, au début du 17ème siècle, trois personnages vont bouleverser cette vision.

 

Un savant aux idées révolutionnaires, un mécène des sciences et un passionné de mathématique. L'empereur Rodolphe II de Habsbourg s'intéresse à l'astronomie et fait venir à sa cour le plus grand astronome de son temps, l'excentrique Danois Tycho Brahe, aidé par l'astrologue, passionné de mathématique, chétif et maladif,  Johan Kepler.

Image : le monde d'Aristote (-384 -322 av JC) est divisé en trois parties. La sphère terrestre, la sphère céleste et la sphère des étoiles. Le monde terrestre jusqu'à l'orbite de la Lune est imparfait. Le monde céleste parfait est représenté par des sphères et des cercles. Le modèle cosmologique de cette époque est centré sur la Terre et hiérarchisé jusqu'à la dernière sphère, celle des étoiles fixes qui marque la frontière du cosmos.

 monde géocentrique de Ptolémée et d'Aristote

Des esprits et des dieux

    

Depuis la nuit des temps, l'être humain essaie de conjurer son angoisse de la mort et des espaces infinis en expliquant le monde qui l'entoure par les actions des esprits et des dieux. L'homme de Neandertal (-250 000 à -28 000 ans) s'expliquait l'univers par les esprits, l'esprit Soleil, l'esprit Lune, l'esprit des étoiles et tout lui était familier, à la mesure de son angoisse.
Il y a environ 10 000 ans, l'univers des esprits devient mythique, c’est le domaine des Dieux. Tous les phénomènes naturels s'expliquent alors, par les actions des dieux, la création du ciel, de la Terre, des océans, de l'homme, l'amour, la guerre...
Pour les babyloniens il y a 5 000 ans, le dieu du Ciel est Tiamat, femme originelle qui engendre Ea, le dieu de la Terre.
Pour les égyptiens, Râ, le dieu Soleil, dans son parcours journalier à travers le ciel, franchissait en bateau le dos de Nout, le jour, pour revenir la nuit sur ses pas.
Pour les chinois, le monde était engendré par l'effet réciproque des deux forces polaires opposées, le Yin et le yang.
Pour les grecs, il y a 2 500 ans, il n'est plus question de s'abandonner aveuglément aux dieux, mais d'observer les phénomènes naturels tels qu'ils sont, en les expliquant par la science. L'homme partage alors, le savoir des dieux, c’est « le miracle grec » (500 à 200 ans av. JC), l'âge d'or de la science et de la philosophie dont nous héritons les biens faits, encore aujourd'hui. Le miracle grec se situe dans la rencontre quasi-contemporaine dans l'Athènes du quatrième siècle, de ceux qui - selon les termes de Hegel - posèrent la thèse, l'antithèse et la synthèse.

 l'homme dans les grottes de Lascaux  

Image : Représentation de l'homme, dans l'une des plus importantes grottes ornées du paléolithiques, les grottes de Lascaux. Dans cette chapelle Sixtine de l'art pariétal, comme la nomme, Henri Breuil, la datation des peintures et des gravures qu'elle renferme est estimée entre environ -18 000 et -17 000 ans.
En Europe, cette période correspond soit à la période des Magdaléniens (17 000 et 10 000 ans), soit à la période des Solutréens (22 000 et 17 000 ans).

nota : l'âge des gravures a été estimé entre -18 000 et -17 000 ans, à partir de datations réalisées sur les objets découverts dans la grotte.

Vision géocentrique, la Terre au centre

    

4000 ans av. JC, la Terre est logiquement, au centre de l'Univers, c'est ce que l'on observe naturellement, en levant les yeux vers le ciel nocturne.
Les premières théories sur l'architecture de notre univers apparaissent en Mésopotamie.  C'est là, qu'on y retrouve les premiers relevés, concernant l'observation des éclipses de Lune, des comètes ainsi que les premières prédictions, des conjonctions des planètes entre elles.
Les Mésopotamiens apprirent également à repérer le déplacement progressif des constellations dans le ciel, et le retour annuel des étoiles.
La Terre était à cette période visualisée comme étant au centre de l'Univers, et les autres corps célestes, gravitaient autour d'elle.
En Europe, Les premières mesures astronomiques remontent à environ 6 700 ans avant JC, date à laquelle on trouve les premiers alignements de menhirs puis les pierres dressées de Stonehenge (Angleterre). Le site de Stonehenge, véritable observatoire astronomique, fut l'objet de nombreuses théories, dont la prédiction des solstices, des équinoxes mais également des éclipses de soleil et de lune. Le nombre de sites similaires à travers le monde témoigne de l'importance, donnée aux relevés des mouvements du soleil et de la lune.

 

En Égypte 4 000 ans av. JC, on crée le premier calendrier annuel. Après avoir remarqué que l'étoile Sirius apparaissait en même temps que la crue annuelle du Nil, les égyptiens déduiront que le soleil se retrouve tous les 365 jours, à la même place dans le ciel par rapport aux autres étoiles. Ils divisèrent ainsi l'année en trois saisons : la saison des inondations, la saison des semailles, et la saison des récoltes. L'astronomie Égyptienne, Grecque, Romaine, Arabe et Maya est fondée principalement sur le mouvement apparent des astres dans le ciel. Leurs calendriers solaires et leurs calendriers lunaires et vénusiens, ne présentent que des différences minimes avec ceux des astronomes modernes.

Image : L'orbite de Mars vue dans le référentiel géocentrique de Kepler de 1580 à 1596. La Terre est au centre, le soleil orbite sur le cercle extérieur et les planètes adoptent un déplacement en spirale pour répondre à certaines particularités complexes, observées depuis la Terre. Cette théorie des cercles parfaits, autour de la Terre, a été une des théories les plus tenaces de l'histoire de l'humanité.

 Kepler

Vision héliocentrique, le Soleil au centre

    

7 siècles av JC, Thalès de Millet (-625 -547 av JC) le philosophe, scientifique et mathématicien grec reprend les conceptions astronomiques des Babyloniens. Il voit la Terre comme un disque flottant sur l’eau, et le Ciel comme une voute limitant le monde. 
Son intérêt pour l'astronomie le conduira à observer que certaines étoiles n'étaient pas toutes fixes par rapport aux autres et il les baptisa planètes, signifiant « corps errants ».
C’est alors que l'humanité prend conscience de l'existence de six planètes (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter et Saturne). Depuis la nuit des temps, la plupart des hommes ont considéré que la Lune et le Soleil étaient également des planètes et n'entrevoyaient pas la position de la Terre dans l'univers, Pythagore (-580 -497 av JC) fut l'un des premiers à avancer que la Terre est sphérique. Les pythagoriciens considéraient donc la Terre comme une sphère en révolution autour de laquelle tournent en cercles concentriques le soleil, la lune, les cinq planètes alors connues, et la sphère des étoiles fixes du ciel. La Terre a été reconnue en tant que planète par les Grecs vers l'an 500 av. JC. et 4 siècles av. JC, Aristote démontre que la Terre est sphérique en parlant de l'ombre portée par la Terre sur la Lune, pendant les éclipses. Trois siècles av. JC, Aristarque de Samos (-310 -220 av JC.), indique déjà que la Terre tourne autour du Soleil sur une orbite circulaire.
Aristarque de Samos est l'un des premiers grecs, à proposer un univers héliocentrique, mais une telle conception aussi révolutionnaire, ne rencontre pas l'approbation des ses contemporains.

 

Aristarque place aussi la sphère des étoiles beaucoup plus loin de l'orbite terrestre, sans en apporter la démonstration. Toutefois, cette notion a été ignorée pendant deux millénaires, puisque ce n'est qu'à partir de 1543 que le moine polonais Nicolas Copernic énonce que la Terre n'est que l'une des planètes, qui tournent autour du Soleil. Bien entendu, cette théorie allait à l'encontre du modèle géocentrique très largement accepté depuis que Ptolémée en avait donné une description formelle. Pendant cette très longue période obscure pour la science, le système géocentrique avait été accepté comme une vérité inaliénable par diverses écoles de pensée et par l'Église catholique. Finalement, l'idée de Copernic s'est imposée puisque ce système fonctionnait mieux et utilisait moins d'hypothèses invérifiées, que celui de Ptolémée. Ce dernier nécessitait en effet des artifices de plus en plus obscurs pour demeurer en accord avec les observations toujours plus précises.
Puis le danois Tycho Brahe et son assistant allemand Johannes Kepler ont ajouté au modèle copernicien, d'autres perfectionnements en accord avec les observations et la nouvelle théorie.

Image : Gemma Frisius, mathématicien, né à Dockum (Frise) le 9 décembre 1508, mort à Louvain le 25 mai 1555, où il professa les mathématiques et la médecine.
Son traité « De Locorum describendorum ratione » (1533) contient le plus ancien exposé des principes de la triangulation et une méthode de détermination des longitudes (L'histoire de la géodésie).

 Gemma Frisius, mathématicien, né à Dockum

Bascule du système de pensée européen

    

Nicolas Copernic (1473 - 1543) remet donc en cause l'idée que la Terre est au centre de l'Univers et s'aperçoit que la Terre tourne bien autour du Soleil. 
Pour la première fois, il représente l'Univers avec en son centre notre Soleil et place finalement tous les autres astres en orbite autour de celui-ci. Il fut condamné, à titre posthume, pour cette hérésie envers l'église. Finalement, en 1610, les observations faites par Galileo Galilei (1564-1642), à l'aide de son tout premier télescope, ont fourni les preuves confirmant la vision de Copernic. Galilée a observé, entre autres choses, que Vénus apparaissait selon des phases semblables à celles de la Lune (c'est-à-dire, croissants de Lune, nouvelle Lune et pleine Lune) qui ne pouvaient s'expliquer que si cette planète décrivait une orbite autour du Soleil, plus petite que celle de la Terre. Le système ptoléméen, malgré tous les rafistolages imaginés, n'a jamais pu rendre compte des phases vénusiennes. Galilée déduit aussi de ses observations, que la Voie Lactée est constituée d'un grand nombre d'étoiles, que la Lune est recouverte de cratères, que les planètes n'émettent pas de lumière, qu'elles ne font que réfléchir la lumière du soleil, que Jupiter possède des satellites. Il soutiendra aussi le fait que la Terre et les planètes tournent bien autour du soleil. Il sera poursuivi par l'Inquisition, et devra renier publiquement ses thèses dites "hérétiques". 

 

Mais les découvertes de Galilée ont eu nettement plus d'impacts sur le système de pensée européen que sur l'explication même du fonctionnement de notre système solaire. En effet, jusqu'à ce stade de notre histoire, tous les scientifiques considéraient que la Terre (et par extension l'Humanité) était le centre autour duquel tout le reste gravitait.
Notre monde, avec toutes ses imperfections, était perçu comme le domaine de l'homme, tandis que les cieux parfaits et immuables, étaient le domaine des Dieux. Cette cosmologie révélatrice de l'esprit humain, se trouva prise en faute lorsque l'on a démontré que certains objets célestes gravitaient autour d'un autre astre, le Soleil.
L'avènement de la vision scientifique du monde a non seulement bouleversé les croyances de l'Église mais il a porté un coup sévère aux autres formes de pensée magique, dont l'astrologie qui a amorcé un déclin de plusieurs siècles, accrochée désespérément à l'idée d'un univers géocentrique.

Image : Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome italien du XVIIe siècle, célèbre pour avoir jeté les fondements des sciences mécaniques.

 galilée galileo en 1936

La Terre, simple poussière de nébuleuse

    

Isaac Newton (1643 - 1727)  découvre les forces gravitationnelles en s'inspirant des lois de Kepler.
Il démontre en effet l'existence d'une force attractive qui unirait le soleil aux planètes du système solaire. Cette force gravitationnelle dépendrait de la masse des planètes et du Soleil, mais aussi de la distance qui les séparent. La gravité universelle introduite par Newton permettra d'expliquer de nombreux phénomènes comme les marées, les orbites des corps célestes, la formation des planètes, des étoiles et des galaxies. Ce principe modifie encore plus la vision du monde et place la Terre et donc l'homme dans une mécanique céleste universelle.
Edmond Halley (1656-1742) explique le cycle des comètes. En 1705, l'astronome d'origine britannique prédira, en utilisant les lois nouvellement formulées de la mécanique céleste de Newton, que la comète vue en 1531, 1607, et en 1682 reviendrait en 1758. Il avancera que l'apparition de cette comète On peut dire qu'une comète est une grosse boule de neige sale mélangée à de la poussière, ayant en son centre un gros caillou.
Par le hasard des perturbations certains cailloux quittent un jour le nuage de Oort et plongent en direction du Soleil, chauffé, leur gaz s'évapore, une longue chevelure se déploie, ils sont devenus des comètes. Datant de la naissance du Soleil (5 milliard d'années), les comètes détiennent les plus anciennes archives du système Solaire.
 (dite de Halley) est périodique, et qu'elle nous rendra régulièrement visite tous les 75 ans. Prédiction qui se révéla exacte après sa mort.
En 1786, Pierre Simon Laplace annonce que notre système solaire est né d'une "nébuleuse primitive" qui occupe l'espace et qui se déploie au-delà d'Uranus, la dernière planète connue à cette époque.  

 

L'astronome et physicien français développe aussi la théorie d'objets ultra-massifs et propose pour la première fois le concept de "trou noir".
La Terre apparait alors comme étant une simple poussière de cette nébuleuse. En 1916, Albert Einstein propose un nouveau cadre pour comprendre l'univers et annoncera qu'il n' y a pas de temps, ni d'espace absolu. Sa théorie générale de la relativité modifie les notions d'espace et de temps.
Ce dernier ne serait pas plat mais formerait au contraire une courbe.
Einstein assimile la gravitation non pas à des forces, mais à une "courbure" de l'espace et du temps engendrée par les corps massifs. 
C’est ainsi que l'Univers, modelé par la gravitation, tissé par la lumière et courbé par la matière, devient "élastique".
Le temps quantité jusqu'à lors terrienne n'appartient plus à l'homme, il est relatif.

Image : Isaac Newton était un philosophe, mathématicien, physicien et astronome anglais né le 4 janvier 1643, surtout reconnu pour sa théorie de la gravitation.

 Isaac Newton

Le centre de l'univers n'existe plus

    

En 1929, Edwin Hubble étend encore l'Univers.
Il montre, en étudiant la galaxie Messier 31 d'Andromède, que l'espace est peuplé de galaxies, et fait une découverte capitale en remarquant que toutes les galaxies s'éloignent de nous. La thèse d'un univers en expansion est ainsi reconnue. Cela le conduira à formuler une loi selon laquelle, plus une galaxie est éloignée de nous et plus son décalage spectral vers le rouge (Redshift) est important. La "Loi de Hubble" sera ainsi interprétée comme la conséquence de l'expansion de l'univers. En 1948, Georges Gamow, physicien américain d'origine russe, introduit la théorie du Big Bang et avance que l'Univers se serait formé il y a moins de 15 milliards d'années, suite à une gigantesque explosion de matière particulièrement dense. Il suggère que les différents éléments observés aujourd'hui ont été générés juste après cette explosion appelée Big Bang. A cet instant, la température et la densité extrêmement élevées de l'Univers ont permis la fusion des particules subatomiques et en un temps extrêmement court, toute la matière de l'Univers se serait formée. Encore un coup dur qui vient modifier notre vision terrienne du monde.
En 1965, Arno Penzias et Robert Wilson découvre un rayonnement fossile à l'aide d'une antenne utilisée pour étudier le rayonnement radio.

 

Ce bruit de fond résiduel est identique dans toutes les directions de l'univers. Ils découvrent ainsi un ensemble uniforme de photons emplissant tout l'Univers, qui étrangement semble ne posséder aucune source définie. Ce rayonnement radio et résiduel confirme la théorie du Big Bang. Le centre de l'univers n'existe plus, la vision de notre Terre est maintenant bien différente de la notion géocentrique que se faisait les premiers observateurs. La Terre est une poussière de nébuleuse, le Soleil une étoile banale parmi un nombre incroyablement élevé d'objets identiques, les étoiles.
En 1929, en collaboration avec Milton Humason, Hubble établit, grâce à la spectroscopie, la relation entre la distance des galaxies et leur vitesse d'éloignement, connue actuellement sous le nom de loi de Hubble, à l'origine du concept d'expansion de l'univers.

Image : Edwin Powell Hubble (1889 - 1953) astronome américain. Il énonce sa fameuse loi.
"Les galaxies s'éloignent les unes des autres à une vitesse proportionnelle à leur distance."
Autrement dit, plus une galaxie est loin de nous, plus elle semble s'éloigner rapidement.

 Edwin Powell Hubble

La réaction des terriens

    

Entre 1969 et 1972, l'homme développent six vols habités (mission Apollo) en direction du sol lunaire pour reprendre la main sur cette nouvelle vision du monde, qui lui échappe. L'humanité veut comprendre son origine, son histoire et son évolution à travers l'exploration de son satellite. Au milieu de l’été 1969, l’homme atteint son objectif en réalisant son rêve : fouler le sol lunaire. Resté aux commandes du vaisseau principal, Michael Collins attend sur son orbite lunaire, tandis que Neil Armstrong et Edwin Aldrin amorcent leur descente vers la Lune, à bord du module Eagle.
En 1980, Alan Guth et Henry Tye suggèrent, qu'à un certain moment de sa naissance, l'Univers a connu une période d'expansion foudroyante. Les deux physiciens basèrent notamment leurs recherches sur les travaux de Stefan Hawking en associant la théorie de l'inflation à celle du Big Bang. A la naissance de l’univers, une force colossale aurait en effet, transformé un simple point en un espace quasi infini. L’inflation de l'Univers permet ainsi d'expliquer la formation des galaxies à partir des fluctuations quantiques mais surtout, explique pourquoi, les différentes parties de l’univers se ressemblent.
En 1992, on découvre le nuage de Oort et la ceinture de Kuiper bien au delà de Pluton, découvert en 1930.
Existait-il un ou plusieurs astres au-delà de la 9ème planète, alors que seules quelques comètes semblaient provenir de ces régions ? 
Dans les années 50, l'astronome néerlandais Jan Hendrik Oort découvre la provenance de toutes ces comètes.

 

Il parvint ainsi à prouver que la majorité d'entre elles venaient d'une seule et même région baptisée "Nuage de Oort". Puis c’est Gerard Peter Kuiper, né sous le nom Gerrit Pieter Kuiper, astronome néerlandais, qui émet l'hypothèse qu'un anneau de comètes se trouve au-delà de Pluton. 
Il faudra néanmoins attendre les années 90 pour que l'existence de cette célèbre ceinture de Kuiper soit finalement acceptée.
Notre système solaire englobe dorénavant le nuage de Oort et s'agrandit énormément, avec cette vision nouvelle. Il comprend maintenant une vaste enveloppe de corps orbitant entre 40 000 ua et 150 000 ua (0,73 pc) et donc située bien au-delà de l'orbite des planètes et de la ceinture de Kuiper.
A cette distance du Soleil, il y a une vaste concentration de comètes dont certaines quittent parfois ce nuage pour changer d'orbite et frôler l'orbite terrestre.
La direction de ces poussières inquiète les terriens que nous sommes, c’est pourquoi cela fait l'objet de surveillances attentives de la part de nos télescopes.

Image : Gerard Peter Kuiper (1905 - 1973) astronome néerlandais. Il suggéra l'existence d'une ceinture d'astéroïdes en dehors de l'orbite de Neptune, appelée à présent la ceinture de Kuiper.

 Gerard Peter Kuiper (1905 - 1973)

L'homme n'est plus seul

    

L'homme prend conscience qu'il n'est probablement plus seul dans l'Univers.
En 1995, Michel Mayor et Didier Queloz découvrent les premières exoplanètes depuis l'observatoire de Haute Provence. Les exoplanètes sont des planètes n'appartenant pas à notre système solaire.
C’est en examinant les spectres de 142 étoiles, qu'ils remarquent l'indice de présence d'exoplanètes.
En observant la lumière d'une étoile, on peut en effet déceler des oscillations. Plus la planète est massive et proche de l'étoile, plus l'oscillation induite est facile à mesurer. Depuis, les découvertes d'exoplanètes se sont succédées avec une régularité presque monotone. L'homme recherche frénétiquement son origine et lance des satellites dans toutes les directions pour comprendre.
En 2001, le satellite WMAP prend des mesures très précises du rayonnement fossile, offrant ainsi une image détaillée de l'origine de l'Univers.
Selon la théorie du Big Bang, l'Univers serait issu de l'explosion d'un "point primitif" entré en expansion de façon cataclysmique, il y a environ 14 milliards d'années. De cette explosion initiale, il reste une trace fossile émise environ 380  000 ans après, lorsque l'Univers baignait dans une "soupe primordiale".
L'homme tente depuis 1959, de communiquer avec une intelligence extra terrestre. Morrison et Cocconi ont alors une idée de génie.

 

Essayant de se mettre à la place d'une civilisation extraterrestre technologiquement avancée, ils estiment que la meilleure fréquence à utiliser est celle de 1420 MHz. En effet la fréquence de 1420 Mhz correspond à celle de l'hydrogène, l'élément le plus abondant dans l'Univers.
Étant donné qu'aucune civilisation intelligente ne peut ignorer ce fait, les deux auteurs pensent que l'hydrogène peut constituer le réglage par défaut de tous les postes radios interstellaires.
En septembre 1959, Morrison et Giuseppe Cocconi publient dans Nature, un article posant les fondements théoriques d'une possible communication interstellaire. Morrison y anticipe l'intérêt d'utiliser les micro-ondes dans les tentatives de communiquer à de très longues distances et avance la conjecture de Morrison-Coconni : si une civilisation extraterrestre venait à vouloir communiquer, elle utiliserait comme fréquence d'émission de 1420 MHz, celle de l'atome le plus simple et le plus répandu dans l'univers, l'hydrogène (H).

Image : En 1959, Morrison et Cocconi : si une civilisation extraterrestre communiquait avec nous, elle utiliserait la fréquence de 1420 MHz, celle de l'hydrogène.

 Philipp Morrison

La vie n'est plus un privilège terrien

    

La vie n'est peut-être plus un privilège terrien.
En 1865, l'allemand Hermann Richter estime que l'on fait fausse route en cherchant les origines de la vie sur notre planète. La vie pourrait venir des profondeurs de l'espace, et la Terre aurait très bien pu être ensemencée par des particules célestes grouillants d'êtres vivants, les cosmozoaires.
Enfouis au cœur des météorites, ces derniers pourraient traverser l'atmosphère terrestre sans subir de dommage. Cette théorie est considérée avec sérieux par la plupart des scientifiques.
Cette théorie, qui affirme que la vie vient du cosmos, porte le nom de panspermie. Aussi séduisante soit-elle, la panspermie ne fait cependant que repousser le mystère des origines de la vie, en le déplaçant de la Terre vers l'espace. Si la vie est née en même temps que l'Univers et qu'elle existe depuis toujours, cela explique sa présence sur Terre, sans pour autant résoudre le problème de son apparition dans l'Univers. Cependant la synthèse de molécules organiques semble être un phénomène très courant dans l'espace. Dans le vide interstellaire, les scientifiques ont recensé quelques 120 molécules organiques comportant entre 2 à 13 atomes de carbone. De nombreux corps extraterrestres, comètes et météorites contiennent également une foule de molécules organiques plus ou moins complexes.

 

L'homme s'interroge maintenant sur le caractère universel du couple carbone/eau. Cette combinaison qui a abouti à la formation des êtres vivants, n'est certainement pas la seule que la Nature a, à sa disposition.
L'ammoniac, constitué d'un atome d'azote relié à trois atomes d'hydrogène (NH3), possède des propriétés physiques proches de celle de l'eau mais contrairement à cette dernière, l'ammoniac n'est liquide, qu'entre -78°C et -33°C.
Les réactions chimiques pouvant se dérouler dans ce solvant sont donc beaucoup plus lentes que celles prenant place dans l'eau (la vitesse des réactions diminuant avec la température).
En suivant un raisonnement similaire, les exobiologistes ont spéculé sur l'existence de formes de vie bâties non plus sur du carbone, mais sur un atome aux propriétés analogues, le silicium  situé juste en dessous du carbone dans la classification périodique des éléments de Mendeleïev, le silicium est lui aussi tétravalent (c’est à dire qu'il peut former quatre liaisons avec d'autres atomes, tout comme le carbone).
Mais ces liaisons sont beaucoup trop solides et nécessitent beaucoup trop d'énergie pour être rompues et autoriser ainsi les innombrables réactions indispensables au vivant.
L'Univers ne semble pas s'être amusé avec le silicium.

 L'expérience de Stanley Miller

Image : L'expérience de Stanley Miller.
L'appareillage de Stanley Miller est rempli d'une atmosphère de méthane, d'ammoniac et d'hydrogène.
Un ballon rempli d'eau simule un océan primitif (l'eau est chauffée par une résistance, ce qui contribue à enrichir l'atmosphère en vapeur d'eau).
Deux électrodes, qui servent à produire des éclairs, fournissent l'énergie au système. Après une semaine de fonctionnement, différents composés organiques dont des acides aminés, précipitent au fond du ballon.

Et l'intelligence, est-elle terrienne ?

    

Grâce à l'équation de Drake (voir ci-contre), une interrogation qui semblait insoluble de part son envergure, fut découpée en une série de petites questions auxquelles les scientifiques pouvaient apporter des réponses claires. Mais seul, le nombre d'étoiles présentes dans notre Galaxie, est à peu près connue, environ 200 milliards. Des découvertes récentes d'exoplanètes, on peut aussi estimer le paramètre fp. Le nombre de systèmes planétaires découverts n'est cependant pas suffisant pour calculer avec précision le pourcentage d'étoiles autour desquelles gravitent des planètes.
Les choses se compliquent singulièrement avec les paramètres biologiques. N'ayant pas encore résolu l'énigme de l'origine de la vie sur Terre, nous sommes incapables d'estimer la probabilité d'apparition de la vie sur une planète propice à son éclosion. Les astronomes sont cependant optimistes sur l'étendue de la zone d'habitabilité.
Les derniers paramètres sont les plus problématiques.
Si la probabilité d'apparition de cellules primitives sur une planète donnée peut-être très élevée, rien ne dit que ces cellules aboutiront, après plusieurs milliards d'années d'évolution, à la naissance d'êtres intelligents. L'apparition de l'intelligence n'est peut-être qu'un coup de poker. De plus, des formes de vie intelligentes ne développent pas forcément une maitrise technologique. La durée de vie d'une civilisation technologiquement avancée n'est également pas connue.
D'après certains scientifiques, la formule de Drake n'est rien d'autre que la concentration d'une grande quantité d'incertitudes dans un petit espace.

 

On ne s'étonnera donc pas d'apprendre que les estimations du paramètre N vont de 1 million à une seule, notre propre civilisation.
En simplifiant de manière osée, on obtient un résultat intéressant, ou N est égal à T. La résolution de l'équation revient donc à connaitre la durée de vie d'une civilisation intelligente et technologiquement avancée dans l'Univers. Il faut bien avouer que la fenêtre de communication est très étroite.
La probabilité qu'une forme de vie technologiquement avancée puisse se développer ailleurs dans l'univers serait beaucoup plus faible qu'estimée initialement.
Effectivement les facteurs permettant de développer la vie sont très nombreux si on considère tous les paramètres, de la présence d'éléments chimiques structurant la vie jusqu'à la présence d'une planète géante telle Jupiter pour aspirer les astéroïdes.
Il faut à la vie du temps et de la stabilité pour se former.
Ce pourrait être aussi parce que, même ces facteurs réunis, les probabilités que les éléments chimiques se combinent pour former de la matière vivante sont si faibles que cet évènement ne s'est produit qu'une fois dans toute l'histoire de l'univers.
Peu importe combien est basse, la probabilité qu'une galaxie donnée ait une vie intelligente, la galaxie dans laquelle nous nous trouvons a au moins une espèce intelligente par définition.
Il pourrait y avoir des milliers de galaxies qui possèdent cette caractéristique, la vie intelligente, mais nous ne pourrons malheureusement pas y aller physiquement, pour le voir.

 La célèbre équation de Drake

Image : La célèbre équation de Drake propose de quantifier le nombre possible de civilisations technologiquement avancées et susceptibles de communiquer avec nous, dans la Galaxie. N = N*x fp x ne x fl x fi x fc x T
N* = Nombre d’étoiles dans la Galaxie.
fp = fraction de ces étoiles présentant un cortège planétaire.
ne = nombre de planètes dans l'écosphère ou zone d'habitabilité (région dans laquelle la vie peut apparaitre autour d'une étoile).
fl = fraction de ces planètes ou la vie est apparue.
fi = fraction de ces formes de vie qui ont acquis l'intelligence et développé une civilisation.
fc = fraction de ces civilisations qui ont développé une technologie et qui cherchent à communiquer.
T = durée de vie de ces civilisations.

Vertige de la pensée

    

Et si l'Univers n'était qu'une flamboyante illusion, un noir labyrinthe éclaboussé d'images fantômes, tapissé d'étranges miroirs virtuels... Si par la magie de la structure même du cosmos les astres par milliards que nous apercevons au zénith n'étaient ainsi que les reflets répétés de quelques étoiles seulement ?
Peut-être alors y aurait-il 1000 fois moins d'étoiles dans le ciel que ce que nous voyons. Notre propre galaxie, la Voie lactée, serait peut-être visible plusieurs fois dans le ciel, sous d'autres angles, avec d'autres formes apparentes. Et peut être encore, si nous disposions d'un télescope infiniment puissant, pourrions-nous apercevoir au loin les reflets bleutés d'une petite planète étrangement et forcément familière, la Terre.
Hallucination, pas aux yeux de Jean-Pierre Luminet, astronome à l'observatoire de Paris-Meudon.
" Ce sont des univers que j'appelle chiffonnés... Dans un tel espace les trajectoires des rayons lumineux émis par n'importe quelle source de lumière empruntent quantités de chemins pour nous parvenir, chacun épousant les plis du chiffon cosmique. "
L'astrophysicien concède que si cette hypothèse de travail est chère à son cœur et à son esprit, elle est toutefois loin d'être prouvée. Il nous faut abandonner l'idée empoisonnée que notre vision du monde est la réalité et cela n'est pas une mince affaire, ensuite accepter que les mathématiques peuvent nous livrer un outil de perception du monde bien plus puissant que nos yeux. Cela se complique encore lorsque Jean-Pierre Luminet, essaie de comprendre la forme du cosmos. L'univers-mollusque construit par Einstein dans le cadre de la théorie de la relativité, tourneboulé sur lui-même, serait plus petit, que l'univers apparent, exactement le contraire de notre intuition.

 

Malgré nos télescopes, nos satellites et nos expériences de physique, nous ne pouvons savoir vraiment quelle est la forme, la topologie de l'espace.
Comme la fourmi qui trottine sur la paroi d'un cylindre, nous sommes incapables de savoir si nous vivons dans un monde courbe, sur un monde plan, dans un monde infini ou fini...
Finalement nous ne savons même pas si l'Univers a un bord, une limite, un mur, et encore moins si cette question a un sens.
La vie et l’intelligence se sont manifestées sur Terre suite à une évolution naturelle de processus physiques inhérents à la nature du cosmos.
La vie peut donc surgir sur n’importe qu’elle planète de l’Univers. L’intelligence humaine n’est pas le summum de ce que le cosmos a pu produire. 
Pour bien comprendre le rôle du temps, Alfred Vidal-Madjar nous explique le principe du « calendrier cosmique », c’est-à-dire les quinze milliards d’années de notre Univers réparti sur une seule année.
Le 1er janvier à zéro heure, c’est le Big Bang et ainsi de suite jusqu’à l’apparition de notre civilisation durant les dix dernières secondes du 31 décembre.
Puis commence la deuxième année de ce calendrier, il faut à peine une seconde (500 ans) pour coloniser notre Système solaire et une journée (50 millions d’années) pour visiter notre Galaxie...

Image : Jean-Pierre Luminet (1951) est un astrophysicien, conférencier, écrivain et poète français, spécialiste de réputation mondiale des trous noirs et de la cosmologie. Il est directeur de recherches au CNRS.

 Jean-Pierre Luminet (1951)

Même la matière dont nous sommes fait est minoritaire

    

Un des problèmes majeurs de l'astrophysique moderne est que nous ignorons la nature de l'essentiel des composants de l'univers. La matière lumineuse, celle dont nous sommes fait et la seule que nous voyons directement, semble représenter moins du vingtième de la masse de l'univers (4%). On sait maintenant que notre univers n'est pas constitué que de matière baryonique, c'est à dire d'atomes. Tous les scientifiques s'accordent pour dire qu'il manque de la masse dans l'univers observable pour expliquer sa stabilité. Une partie de cette masse manquante est de la matière, comme nous ne la voyons pas on l'a appelé, matière noire. Par exemple, lorsque des objets (planètes, groupe d'étoiles, groupe de galaxies, groupe d'amas), tournent autour d'un point central, leur distance par rapport au centre et leur vitesse nous permet de calculer la masse totale des constituants. C'est ainsi que l'on a remarqué que les vitesses des étoiles qui gravitent autour d'un centre galactique ne décroissent pas en fonction de leur éloignement du centre mais continuent à être constantes. Cette observation est en parfaite contradiction avec les lois de la gravitation. La seule explication actuellement est que la masse de la galaxie continue à croitre au fur et à mesure que l'on s'éloigne du centre de la galaxie.

 

Et bien sûr, il en est de même pour les grandes structures comme les galaxies et les amas de galaxies. Aujourd'hui nos détecteurs sont capables dans certaines longueur d'ondes, de nous montrer que les galaxies et les amas sont entourés d'un épais halo où se cache l'essentiel de la matière, celle que l'on nomme la matière noire.
La physique des particules décrit les propriétés de la matière et nous enseigne que la matière ordinaire, dite baryonique, est formée de quarks (protons, neutrons) et de leptons (électrons, neutrinos). Donc la matière baryonique, celle que l'on voit, est formée d'atomes dans lesquels on trouve des protons et des neutrons entourés d'un nuage d'électrons. Mais la matière existe aussi sous d'autres formes, sous forme ionisée appelée plasma, sous forme d'éléments atomiques (hydrogène, hélium, carbone, azote), sous forme d'agrégats atomiques (nanoparticules), sous forme moléculaire (poussière), sous forme d'énergie du vide (particules virtuelles) et peut-être sous forme de matière exotique comme les WIMPS (particules massives hypothétiques). Nous savons que l'essentiel de la matière ordinaire de l'Univers est formé d'hydrogène et d'hélium mais nous ne savons pas de quoi est formée la matière noire.

 fond diffus de l'univers WMAP

Image : L'univers n'est pas homogène, il a de petites imperfections que l'on appelle des inhomogénéités de densité. Ce sont elles qui font que les étoiles existent, que les galaxies existent, que nous existons. Les analyses du ciel par la sonde WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), indiquent que l'Univers est vieux de 13,8 milliards d'années (avec une précision de 1%), il est composé de 73 % d'énergie sombre, 23 % de matière noire froide, et de seulement 4 % de matière ordinaire (atomes). Crédit: Équipe scientifique WMAP, NASA

L'Univers imprévisible

    

L'humanité n'a cessé de constater que l'homme n'était pas au centre de l'univers, et que même la matière dont nous sommes fait n'est pas majoritaire, elle ne représente que 4% de la masse de l'Univers. En d'autres termes la matière n'est pas seulement ce qui brille et qui absorbe de la lumière, il existe de la matière non baryonique, qui n'est pas constituée de quarks. Nos lois, celles qui décrivent la nature de notre cosmos risquent aussi d'être locales et non universelles. Si notre Univers est une partie d'un multivers alors nos lois sont uniques. Et plus étonnant encore, il y aurait des dimensions cachées. Nous ne vivons pas dans quatre dimensions (les 3 de l'espace et celle du temps), mais selon la théorie des supercordes, l'espace-temps aurait onze dimensions.
Mais tout change, s'adapte et meurt dans le monde qui nous entoure. De ce processus sans fin qui date de plusieurs milliards d'années, nous n'avons aucune idée sur la manière dont il évoluera, sa définition même étant d'être imprévisible. La prochaine étape sera l'accession à la connaissance du matériel génétique, et là encore des surprises nous attendent.

 

Il faut donc accepter de vivre dans l'ignorance, de vivre sans certitudes fondamentales. L'ignorance est donc le moteur de l'humanité. Méconnaitre le futur rend l'homme plus curieux et plus inventif.
Bossuet disait : « Nous nous plaignons de notre ignorance, mais c’est elle qui fait presque tout le bien du monde : ne pas prévoir, fait que nous nous engageons ». L'homme bâtit son existence sur un hasard absolu, et c’est exactement cela qui le rend maitre de ses mouvements et libre de son avenir. De par son ignorance, l'homme se rend donc maitre de ses actes.
L'aventure de l'homme est arrivée à un tournant qui va désormais laisser la place à une nouvelle forme de vie, plus puissante et mieux adaptée au futur, toujours plus complexe. Une nouvelle vie est née issue d'un autre océan cosmique, celui de l'information.
« L'ignorance est le moteur de l'humanité, c’est ce qui pousse les humains à aller de l'avant. C’est ce qui fait progresser l'histoire ». Claude Vaillancourt
Aveugles terriens que nous sommes...

 
Il est plus juste de dire "théorie générale de la relativité" que "théorie de la relativité générale", c'est la théorie qui est générale et non la relativité. La théorie générale étend la théorie restreinte de la relativité, à la gravitation.
Pour les puristes, la théorie générale de la relativité est une théorie relativiste de la gravitation élaborée entre 1907 et 1915 principalement par Albert Einstein. Marcel Grossmann et David Hilbert sont également associés à cette réalisation pour avoir aidé Einstein à franchir les difficultés mathématiques de la théorie. La théorie générale de la relativité énonce que la gravitation est la manifestation de la courbure de l'espace-temps, produite par la distribution de la matière et de l'énergie. La mesure de la courbure moyenne de l'espace-temps est égale à la mesure de la densité d'énergie (Gij = χ Tij) Gij est le tenseur d'Einstein qui représente la courbure de l'espace-temps en un point, Tij est le tenseur énergie-impulsion qui représente la contribution de toute la matière et énergie à la densité d'énergie en ce point du champ gravitationnel. χ est un simple facteur dimensionnel, permettant d'exprimer l'équation dans les unités usuelles et de faire correspondre l'équation à la réalité physique et à la valeur observée de la constante gravitationnelle.

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