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Christian Magnan Collège de France, Paris Université de Montpellier II |
La matière s'est formée grâce au violent déséquilibre originel qui a accompagné la naissance de l'Univers, un peu comme dans un phénomène de trempe. Une fois apparue, cette matière a été soumise à d'autres déséquilibres qui se sont révélés indispensables à la fabrication de notre Terre. En effet si cette matière avait atteint et conservé un état d'équilibre l'uniformité aurait partout régné et les particules, diluées dans un milieu essentiellement vide, ne se seraient pas agglomérées comme elles l'ont fait pour former les corps célestes.
Produits heureux des déséquilibres, les condensations sont à leur tour une condition nécessaire de la vie. On n'imagine pas cette vie sans une planète (d'ailleurs identique à la Terre) pour l'abriter et un Soleil bienfaisant qui lui fournisse l'énergie convenable, en quantité (au-delà d'un minimum nécessaire point trop n'en faut) et en qualité (pas de rayonnement nocifs).
La matière primordiale s'est rassemblée en galaxies dans lesquelles sont apparues des étoiles autour desquelles se sont formées les planètes : voilà un résumé outrageusement schématique des étapes cruciales de cette organisation de la matière qui a conduit à la fabrication de notre biosphère. Ces étapes se sont d'ailleurs peut-être réalisées de façon plus ou moins simultanée et non en se succédant dans le temps. C'est ainsi que la Terre a grossièrement le même âge que le Soleil, ce qui semble montrer qu'elle n'a pas attendu pour se constituer que le Soleil soit complètement achevé.
Or la science est incapable à l'heure actuelle de comprendre quel est l'ensemble des conditions nécessaires et suffisantes pour produire ces phases capitales de condensation. Nous ne savons pas écrire le programme, au sens informatique du terme, qui à partir d'un assemblage désordonné (ou peut-être ordonné d'une certaine façon ?) de particules (dont il reste à préciser la nature) et moyennant un certain nombre d'hypothèses et de conditions initiales conduirait à coup sûr (ou au moins avec quelque taux de succès) à la formation de ces condensations.
Cette impuissance indéniable de la science
est
d'autant plus irritante que nous avons l'intuition, ou, plus justement, la quasi
certitude, que les galaxies se sont formées de façon presque automatique. En effet,
comme
nous en voyons des dizaines de milliards et que la matière de l'Univers que nous avons
répertoriée ne se présente que sous cette Galaxies mises à part, en matière de
confection
d'étoiles les astrophysiciens ne font guère mieux. Plusieurs arguments théoriques et
observationnels laissent penser que les étoiles se sont formées par condensation de
matière éparse. Comme une galaxie rassemble des dizaines de milliards d'étoiles, nous
avons à nouveau de fortes raisons (mais, dirais-je, de mauvaises raisons, non
explicitées par la théorie) de croire que le processus de concentration de matière est
quasi général, et non fortuit ou exceptionnel.
Pourtant, malgré le caractère naturel et
répétitif que le phénomène présente pour un observateur, la science théorique reste
muette sur toutes les questions essentielles.
Quelles sont les conditions de départ
indispensables concernant la masse, la composition de la matière, sa température, son
état dynamique, l'environnement ? Qu'est-ce qui déclenche la formation des
étoiles ? Les étoiles naissent-elles nécessairement en groupes ? Si oui,
quelle
est la taille de ces groupes ? Qu'est-ce qui assure le morcellement, la
fragmentation, de la matière interstellaire ? Les systèmes stellaires doubles,
triples, multiples sont-ils fréquents ? Qu'est-ce qui peut faire
« rater »
une étoile (on estime à seulement 10% le taux de réussite) ? Comment les étoiles
se
répartissent-elles en masse ? Si une loi de répartition se dessine, quelles en sont
les raisons ?
La science est à peu près incapable de
répondre
avec certitude à ces questions. Elle propose bien quelques pistes pour reconstituer le
cheminement suivi par la matière mais il est frappant de constater qu'elle intervient encore une fois après coup : forcée de constater
l'événement qu'elle n'avait pas anticipé dans ses équations, elle est contrainte ensuite
de l'expliquer pour le faire entrer dans ses schémas.
La science ne prévoirait-elle que ce qu'elle
voit ?
Dans les événements successifs imbriqués qui
jalonnent la genèse d'une étoile, la science ne sait pas déceler d'enchaînement de
causes
à effets. Comme dans une histoire que l'on raconte aux enfants en l'inventant au fur et
à
mesure, les faits semblent se succéder de façon impromptue, sans règle fixée au départ,
en fontion des humeurs du moment et des circonstances. Alors qu'en science il est
courant
de dire que les mêmes causes produisent les mêmes effets, ici on constate des effets
mais
sans en élucider les causes.
La formation des planètes est encore plus
problématique. Elle met en jeu des processus hautement complexes dont les recettes nous
échappent et que nous ne savons pas reproduire théoriquement. Les arguments que l'on
pouvait tirer des observations dans le cas des galaxies et des étoiles font ici défaut
puisqu'on commence à peine à détecter des planètes autour d'étoiles autres que le Soleil
et encore seulement une certaine catégorie. Les moyens techniques actuels ne permettent
que de trouver les plus grosses planètes (celles capables de perturber suffisamment la
lumière de l'étoile pour rendre la découverte possible) et proches de l'étoile (car
alors
la période de rotation de la planète autour de l'étoile centrale est de l'ordre de
l'année
et de ce fait décelable en un laps de temps relativement court). En conséquence la
répartition des planètes autour des étoiles reste, en ce début de millénaire,
totalement inconnue.
En l'absence d'observations pour alimenter sa
tentative de formalisation des phénomènes naturels l'astrophysicien théoricien est mis
au
pied du mur. Alors que pour les étoiles et les galaxies les données expérimentales et
les
explications a posteriori pouvaient faire illusions sur son aptitude réelle,
c'est ici le défi suprême : prédire avant l'observation à venir le nombre, la
masse, la distribution, la composition des planètes susceptibles d'entourer telle
étoile ! Dans quelles conditions un système planétaire est-il assuré de se former
et
quelle est sa constitution ? Aucun astrophysicien ne peut apporter la moindre
réponse tant soit peu étayée à ces interrogations.
Simplement : à l'époque où certains
scientifiques voudraient nous faire croire que l'univers est peuplé de civilisations
extraterrestres, nous ne savons même pas quelles planètes existent pour les loger...
1. Ce point est sujet à caution. Nous ignorons ce qui se trouve entre les
galaxies et à l'intérieur des galaxies elles-mêmes certains indices laissent envisager
la
présence d'une quantité de matière non encore détectée. URL : http://www.lacosmo.com/Pomme33.html
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D'après un extrait du livre de Christian Magnan
Et Newton croqua la pomme...
Éditions
Belfond/Sciences (1990)
Dernière modification : 10 janvier 2002