ET DEMAIN SERA UN AUTRE JOUR…

Non sans humour, ce livre de la "GENÈSE" compte sept chapitres principaux (soit un par jour) intitulés : Le Premier jour, Le Deuxième jour, etc. … Mais là s’arrête l’allusion à son lointain ancêtre. En racontant à nouveau les sept premiers jours du monde, l’auteur l’explique « cette fois de manière plus crédible. Guido Tonelli le fait dans ce livre avec une grâce désinvolte et sereine » (Préface de Carlo Rovelli, physicien théoricien de l’Université d’Aix-Marseille).

Guido Tonelli est né en Toscane, Italie, en 1950. Il a reçu son diplôme en physique en 1975 à l'Université de Pise, où il devient professeur en 1992. C’est l’un des principaux protagonistes de la découverte du boson de Higgs pour lequel il a reçu des prix prestigieux comme le « Prix Spécial pour la Physique Fondamentale » en 2012.

Avant toutes choses, il est particulièrement important d’avoir conscience, pour apprécier "La grande fresque" dessinée par l’auteur, du caractère provisoire de nos connaissances : « Pour ceux qui cherchent une vue d’ensemble de l’histoire de l’univers, […] "Genèse" offre une version détaillée et articulée. Elle ne prétend pas être définitive, et Tonelli en a pleinement conscience. Ce n’est pas le point d’arrivée, c’est une histoire en cours d’écriture » (Carlo Rovelli).

La question sur les origines a traversé les millénaires. Dès que les humains, sur Terre ont pris conscience de leur existence, ils se sont posés la question inéluctable « D’où tout cela vient-il ? »

Je vous fais grâce du grand Mbonbo des Kuba du Congo, ou du héros Doondari des Fulani du Sahel, ou encore de la tortue des Pygmées des forêts d’Afrique équatoriale… Tous ces récits mythologiques tendent à expliquer comment l’état chaotique originel voit l’ordre s’instaurer grâce « au héros ou au créateur qui sépare le Ciel et la Terre, le Soleil et la Lune et donne vie aux animaux et aux humains. »

Ce livre a pour ambition de faite un point sur les connaissances actuelles de l’origine de l’univers, et Guido Tonelli y parvient avec brio alors que la tâche n’est pas aisée. Bien sûr il essaie de se mettre au niveau du lecteur béotien, mais soucieux de précision et du détail – pour lui, tout juste pittoresque – on n’est pas toujours qualifié pour assimiler les démonstrations ou explications scientifiques, mais je pense que nous pouvons lui faire confiance et retenir l’essentiel.

Je ne saurais trop conseiller de suivre avec lui cette merveilleuse aventure contée avec humour et exaltation.

Pour conclure, je lui laisserai ce soin :

Dans son épilogue, l’auteur relate qu’en février 2018, il est invité à Modica, ville du Sud de la Sicile, pour une conférence sur l’origine de l’univers. Y sont également invités Shalom Bahbout, le grand rabbin de Venise et le père jésuite Cesare Geroldi.

Le 15 août 1474, la ville de Modica fut le théâtre d'un terrible pogrom anti-juif, le massacre de l'Assomption, où 360 juifs furent massacrés dans le quartier juif de la ville.

Après avoir pris la parole et expliqué la naissance de l’univers telle que la décrit la science, c’est le tour du père Cesare Geroldi, un jésuite et théologien de Crema qui a vécu de nombreuses années à Jérusalem. Celui-ci remercie Tonelli pour ses explications scientifiques sur la naissance de l’univers tout en précisant qu’il s’agit d’une histoire vieille de plusieurs milliards d’années, alors que lui allait parler de la Genèse, un livre qui parle du futur. Et que, pour le comprendre il fallait partir de l’époque et du contexte dans lequel il avait été écrit. « Nous sommes à Babylone, au VIe siècle avant notre ère. Nabuchodonosor II, après avoir conquis Jérusalem et détruit le Temple, a déporté l’élite religieuse sociale et intellectuelle du peuple juif. C’est le plus terrible des malheurs, et pour l’ancienne religion d’Abraham et de Moïse, la dernière heure semble avoir sonnée. » Confrontés à la civilisation de l’écrit développée par les Assyro-Babyloniens, les sages hébreux décident alors de recueillir pour la première fois dans un texte écrit l’histoire des origines du peuple juif. En racontant l’origine du monde, ils cherchent leur avenir, ils rêvent de retourner à Jérusalem et de reconstruire le Temple et leur glorieuse civilisation.

C’est de là qu’est né l’idée d’écrire ce livre et de l’appeler Genèse.

Si vous souhaitez plus de détails, sans vous lancer dans la lecture de ce livre formidable, je vous propose quelques notes, ci-dessous :

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Tout bascule avec Galilée et son extraordinaire lunette, armé de sa seule intelligence l’homme fait face à la grandeur de l’univers. Le scientifique galiléen ne cherche plus la vérité dans les livres anciens et dans les formules transmises par la tradition, il soumet chaque chose à la critique : « La science devient la recherche créative de "vérités provisoires" à travers des "expériences sensibles" et des "démonstrations nécessaires" »

Aujourd’hui, grâce aux super-télescopes, nous pouvons remonter le temps et observer « en direct » les principales phases de la formation de l’univers et bien d’autres choses passionnantes.

En effet, grâce au génie d’un grand nombre de scientifiques, qui, comme souvent, sont restés peu connus du grand public, on a pu observer et mesurer la vitesse d’éloignement des galaxies lointaines – en utilisant l’effet Doppler qui décale vers le rouge le spectre des fréquences lumineuses d’une source qui s’éloigne – et en déduire que l’univers est en expansion.

Ainsi, le premier (négligeant Alexandre Friedmann en 1922) à avoir calculé la date à laquelle toute la matière de l’univers se trouvait réunie en un point fut (le cosmologiste, mathématicien, professeur d'université, physicien, théologien, prêtre catholique belge) Georges Lemaître (1894-1966), en 1927, à l’âge de 33 ans. Déterminant l’âge de l’univers entre 10 et 20 Milliards d’années. Cette « hypothèse de l'atome primitif » fut appelée ironiquement Big Bang par Fred Hoyle (astronome britannique) en 1949, au cours d'une émission de radio, le nom lui est resté.

Aujourd’hui, des mesures plus précises fixes le « Big Bang » à 13,8 Milliards d’années.

Mais une question reste en suspens : Quel phénomène physique a bien pu concentrer tout cela en un point ? L’attraction gravitationnelle ! Laquelle freinerait l’expansion augmentant la concentration de galaxies et de trous noirs provoquant un effondrement de matière qui donnerait lieu à un autre Big Bang évoquant un cycle de vie, de mort et de renaissance…

Seulement voilà, à mesure que les données s’affinent, il s’avère que l’expansion de l’univers ne s’arrêtera pas. La densité moyenne de l’univers n’est pas suffisante pour dépasser la valeur critique au-delà de laquelle la gravité dominerait. Il faut abandonner l’idée – aussi séduisante soit-elle – d’un univers cyclique !

Alors quoi ?

Alors, si on fait un peu d’arithmétique et que l’on calcule l’énergie positive due à la masse et à l’énergie présente dans l’univers et qu’on la compare à l’énergie potentielle négative due au champ gravitationnel, que trouve-t-ton ? Zéro ! Essayez, vous verrez ! J’y ai passé tout un week-end… (Je blague ! ...) « Pour résumer, l’univers a une énergie nulle, une impulsion nulle, un moment angulaire nul, une charge électrique nulle : autant de caractéristiques qui le font ressembler énormément à l’état de vide. »

Mais attention, il ne faut pas confondre VIDE et NÉANT ! Je me disais aussi… : « Le vide en tant que système physique est, d’une certaine manière, le contraire du néant. » Eh ben voilà, c’est clair ! …

« Comment le néant pourrait-il être quelque chose ? » Alors que le vide est un système matériel particulier. C’est un état à énergie nulle, mais un système physique comme les autres qui peut être étudié, mesuré et caractérisé, on peut même donner un grand coup dans le vide ! Et ce n’est pas de la rigolade : c’est « un processus qui se vérifie quotidiennement dans les accélérateurs de particules. En percutant le vide avec l’énergie des faisceaux en collision, on obtient de nouvelles particules, d’autant plus massives que l’énergie dégagée par la collision est élevée. » Marrant, non ? C’est comme ça qu’on extrait du vide des isotopes radioactifs utilisés en médecine, voire le fameux boson de Higgs, l’enfant chéri de l’auteur !

Vous comprenez où on veut en venir ? N’y aurait-il pas là une piste qui expliquerait l’origine du Big Bang ?

Au commencement était « le vide » où tout y est strictement codifié, chaque particule matérielle va de pair avec son antiparticule, tout bouge selon une chorégraphie parfaite jusqu’à ce que, le premier jour, quelque chose d’étrange fasse irruption qui produira à la fois un espace-temps qui se dilate et la masse et l’énergie qui le courbe. L’ordre se brise et la « fluctuation quantique » enfle hors de toute proportion sous l’effet de « l’inflation cosmique ». L’univers nouveau-né contient désormais toute la matière et l’énergie d’aujourd’hui…

Alors les travaux vont bon train au LHC (Large Hadron Collider) – le Grand collisionneur de hadrons du CERN près de Genève – où la chasse est ouverte pour mettre au jour le suspect numéro un, j’ai nommé l’inflaton, la particule qui mettra tout le monde d’accord sur la théorie inflationnaire, et vous savez quoi ? Il s’en est fallu de peu que le beau boson de Higgs fasse l’affaire ! Oui mais non. Séduisant, beaucoup de qualités mais il se pourrait qu’il soit trop lourd (il ne connait pas « Comme j’aime »). Et pourtant, c’est LUI, le héros du deuxième jour (qui n’aura duré que 10^-11 seconde ! Mais bien plus que le premier jour – celui du Big Bang – avec ses 10^-32 s), il crée le champ de Higgs qui engendre délicatement la multiplicité.

Bon aller. Rappelons qu’il faut remonter aux années 1964 pour entendre (faiblement) parler de trois jeunes scientifiques (de 32 à 36 ans) qui ont une idée non conventionnelle que personne ne prend au sérieux. Ce sont deux belges, Robert Brout et François Englert et un britannique, Peter Higgs. Ils vont travailler pendant cinquante années pour aboutir, en 2012, à la découverte d’une nouvelle particule dont la masse de 125 GeV est conforme aux prédictions des « jeunes de 1964 » et vaudra l’attribution du Prix Nobel de Physique 2013 aux deux survivants, François Englert et Peter Higgs.

Revenons à notre univers en formation, beaucoup de temps s’est écoulé depuis le Big Bang (10^-6 s), l’univers ressemble à un plasma de 10 000 milliards de kelvins à l’aube de ce troisième jour… mais déjà quelques quarks et autres gluons – par lots de trois – se figent en protons, à la fin de la première minute, ils s’agrègent pour former les noyaux d’éléments légers : « L’abondance d’hélium dans l’univers est une nouvelle confirmation de la théorie du Big Bang. » Puis, avec les électrons présents vont se former les tous premiers atomes « À la fin du troisième jour, des progrès très importants ont été réalisés, alors que seulement trois minutes se sont écoulées depuis le début de la grande aventure. »

Alors que nous étions habitués à ce que tout se déroule à une vitesse affolante, tout d’un coup, tout semble se figer. Après la formation des noyaux des éléments légers, rien d’important ne se produit pendant des centaines de milliers d’années sinon que le "nouveau-né" continue de grandir et de se refroidir… Le quatrième jour s’étire indéfiniment et sombrement jusqu’au moment où la température chute aux environs de 3000 kelvins. À cette température les myriades d’électrons qui vagabondaient partout sont domptés par les champs électromagnétiques et contraints d’orbiter autour des noyaux et, alors que les électrons se retrouvent prisonniers des premiers atomes d’hydrogène et d’hélium, puis de lithium, de béryllium, les photons qui leur tenaient compagnie sont soudain libérés et peuvent courir librement apportant la lumière partout ! Le quatrième jour se termine et 380 000 ans se sont écoulés, laissant aux chercheurs le soin de partir à découverte des photons du rayonnement électromagnétique qui hantent toujours, aujourd’hui, le fond diffus cosmologique (FDC), source d’information des plus précieuses sur l’univers, son origine et ses transformations.

Le cinquième jour se lève, et avec lui le rythme des transformations se fait de plus en plus lent. L’interaction la plus faible qui, jusqu’à présent, est restée très discrète, va maintenant devenir prédominante : la gravité. Elle déplace et stabilise la matière qui, par endroit, s’agglomère en amas gazeux de plus en plus dense attirant d’avantage de matière. Des masses gigantesques (d’au moins 100 Soleil) se forment où la force de gravité, monstrueuse, comprime le gaz qui se réchauffe et ionise l’hydrogène, déclenchant la fusion nucléaire entre les noyaux d’hydrogène et ses isotopes… Un éclair aveuglant de lumière illumine l’obscurité : UNE ÉTOILE EST NÉE ! 200 millions d’années après le Big Bang.

Bienvenue dans un monde de brutes !

C’est la mode ! Tout le monde parle des trous noirs. Vous savez ce qu’est un trou noir ? Oui, bien sûr, tout le monde sait ça : une masse tellement dense que la force gravitationnelle empêche les photons de s’échapper. Rappelez-vous : "L’ignorance crée l’illusion du savoir !" (Qu’est-ce j’aime cette maxime !). Restons sérieux, Guido nous dit que lorsque la masse d’une étoile est supérieurs à 30 Soleil, son effondrement provoque la formation d’un trou noir et que ceux qui savent, ne savent pas ! « Les systèmes qui naissent ainsi sont régit par des lois de la physique que nous ne connaissons pas encore, qui permettent de stocker 5 à 50 masses solaires dans un espace inaccessible de quelques dizaines de kilomètres de diamètres. »

À la fin du cinquième jour – qui aura duré quelque 500 millions d’années – l’univers se sera peuplé d’une myriade d’étoiles qui auront diffusé dans l’espace d’énormes quantité de gaz et de poussières d’éléments lourds, des étoiles à neutrons et des trous noirs.

À l’aube du sixième jour, l’univers est illuminé par une myriade d’étoiles gigantesques qui se reproduisent génération après génération : à chaque fois que l’une meurt, le nuage d’hydrogène et d’hélium qui l’entoure s’enrichit d’éléments de plus en plus lourds qui donnera naissance à une nouvelle génération d’étoile, de taille moins importante mais de plus grande longévité. La majeure partie se rassemble au centre du halo de matière noire, tout le reste gravite autour. Un disque en rotation se forme : UNE GALAXIE EST NÉE, la Voie Lactée, elle contient plus de 200 milliards d’étoiles qui tournent autour du noyau galactique à la même vitesse de 200 km/s (700 000 km/h) et forment un disque de 100 000 années-lumière de diamètre sur 2000 d’épaisseur. Le Soleil est à 26 000 années-lumière du centre et réalise un tour en 200 millions d’années.

Si notre galaxie possède des dimensions supérieures à la moyennes, il existe de véritables monstres à l’instar de IC1101 qui regroupe plus de 100 000 milliards d’étoiles et dont le diamètre flirte avec les six millions d’années-lumière !

Au fait, vous avez une idée de ce qu’est un milliard ? On lance ce chiffre comme ça… au point que ça en devient banal. J’en avais parlé au sujet d’un autre livre : comptez les secondes, il faudra 1 minute pour compter 60 secondes (on s’en serait douté) ; 16,7 minutes pour mille secondes ; 11,5 jours un million de secondes ; et un peu plus de 31,5 ans pour compter un milliard de secondes ! Alors, 100 000 milliards ? Faites le calcul !

Et ce n’est pas tout, on a estimé à 200 milliards le nombre de galaxies !...

Revenons à notre galaxie, on a parlé de trou noir, plus haut, à partir d’une masse de trente Soleil, l’étoile s’effondre pour former un monstre gravitationnel. Eh bien, notre galaxie tourne autour d’un trou noir (Sagittarius A*) pesant… quatre millions de fois le Soleil ! Et vous savez-quoi ? Petit à petit on s’en rapproche et un (beau) jour il nous engloutira ! Rassurez-vous, on a encore quelques milliards d’années devant nous…

Et ce n’est pas le plus gros trou ! Celui au centre de la galaxie NGC-4261 (vous savez, au fond du couloir, à gauche) a une masse de 1,2 milliard de masses solaires… La stabilité est à ce prix !

Le sixième jour se termine, quatre milliards d’années se sont écoulées laissant un univers peuplé d’une kyrielle de galaxies. Dans l’une d’elles quelque chose est sur le point de se produire.

Neuf milliards d’années se sont écoulées lorsque commence le septième jour. Voilà que dans une portion secondaire de la spirale que forme la Voie Lactée, entre deux bras accueillants, au cours des milliards d’années précédentes, de la matière s’est accumulée dans l’espace, les nuages moléculaires, principalement de l’hydrogène et de l’hélium, mais aussi du carbone, de l’azote, de l’oxygène… jusqu’au fer. Il se forme, maintenant, un disque de gaz et de poussières en rotation. Une partie du nuage s’effondre sous sa propre gravité et donne naissance à une étoile entouré d’un disque protoplanétaire. Le Soleil se met à illuminer et les planètes se forment, d’abord les grandes gazeuses puis les planètes rocheuses. L’une d’elle a la chance d’être percutée par une planète en formation qui, au lieu de la détruire lui offre un grand satellite qui la stabilise sur son orbite. Sa taille lui permet de retenir une atmosphère et son noyau métallique de créer un champ magnétique, deux éléments qui la protègent des menaces cosmiques. Sa distance au Soleil lui permet de conserver une température de surface permettant à l’eau de rester liquide pendant des milliards d’années. Et c’est dans les profondeurs de cet élément que des formes chimiques très particulières apparaîtront, donnant naissance aux premières formes de vie, un milliard d’années après la formation du Système solaire.

Lentement mais sûrement, la vie va s’adapter et évoluer en colonisant des régions toujours plus grandes. Les formes se diversifient, de l’organisme unicellulaire aux plantes et aux animaux jusqu’à ces étranges primates qui acquièrent la capacité d’imaginer, d’élaborer une vision du monde ainsi que de prendre conscience de lui-même. Il se répandra aux quatre coins de la planète et « finira par développer une conception du monde toujours plus sophistiquée et organisera autour d’elle son propre récit des origines. »

Quant à savoir si une vie intelligente existe ailleurs, quelque part dans l’univers, la loi des grands nombres suggère que cela est hautement probable mais rien ne le prouve formellement jusqu’à présent. Là je vais mettre à jour le chiffre avancé par l’auteur quant au nombre d’exoplanètes recensées à ce jour (4700) car au « 21 mars 2022, la barre symbolique des 5000 exoplanètes formellement identifiées venait d’être franchie » (https://www.sciencesetavenir.fr/espace/vie-extraterrestre/plus-de-5000-exoplanetes-decouvertes-et-forcement-quelque-part-une-forme-de-vie_162352)

Le septième jour se termine, 13,8 milliards d’années se sont écoulées et la genèse s’achève.

Qu’est-ce que c’est que ce gus-gus ? L’Homo Heidelbegensis ? Un vieil ancêtre tout droit sorti de la naphtaline, grand-père commun de Neandertal et de Sapiens. Mais avant ? Avant il était Erectus, notre très lointain aïeul ! Salut Heidel-machin-truc… Il est vieux – oh, pardon, âgé – Heidel., au bas mot, un million d’année ! Il y a 600 000 ans, il est allé se balader partout, en Afrique, en Europe et sans doute en Asie (il ne tient pas en place Pépé). Il a même muté pour devenir Neandertal en Europe, Sapiens en Afrique. N’en déplaise aux suprématistes blancs, nos parents avaient la peau noire… L’adaptation aux conditions climatiques difficiles européennes ont fait que le manque de soleil a blanchi la peau des Néandertaliens qui ont laissé les vestiges d’une vie riche en symboles, en rituels funéraires, en outils, en graffitis et peintures rupestres antérieurs à l’arrivée d’Homo sapiens sur le sol européen. « Derrière le détail de ces fresques se cache tout un univers symbolique, la pierre angulaire d’une société qui cherche à s’auto-célébrer et à se perpétuer. »

Les forces déchaînées de la natures, volcans en éruption, ouragan, tsunami et autres séismes… nous fascinent et nous terrorisent à la fois. « C’est ici qu’intervient le récit des origines, l’explication, qu’elle soit mythique ou religieuse, philosophique ou scientifique : à ce moment précis, elle nous réconforte et nous rassure, elle met de l’ordre dans la séquence incontrôlable des évènements et tient à distance l’angoisse et la terreur. »