L’Univers est-il ajusté pour la vie ? La dernière théorie de Stephen Hawking

C'est quoi le lien entre notre existence et le fonctionnement de l'univers ? Cette énigme biophylique de l'univers [musique] ? Oui.

Presque métaphysique. C'est presque métaphysique. C'est étonnant.

C'est vraiment étonnant cette idée que il y a des lois immuables, constantes et Newton, il a pensé qu'il était en train de découvrir les nouveaux lois divines. [raclement de gorge] Ce que vous dites, [musique] c'est qu'en fait si on change un petit peu les règles de la physique, on narrive pas forcément à l'émergence de la vie. [musique] le type de particules, les les la relation entre les forces, le fait qu'on a trois dimensions d'espace, le [musique] fait que l'expansion de l'univers est douce pour Hawking, pour moi aussi, il a une longue liste [musique] propriété biophélique de loi de la nature.

S'attaquer à cette idée de la constante, l'idée que les lois de la physique soient constantes, c'est quelque part, c'est vrai que ce serait une révolution de l'armienne. Et pourquoi on a autant de mal à se défaire de cette idée de constance ? Alors, pendant des siècles, la science a cherché des lois éternel, immuable depuis Newton jusqu'à Einstein.

Même quelques-uns des plus grands chercheurs de l'histoire ont pensé que les lois de la nature étaient fixe, universelles et surtout intemporelles. Et vous Thomas Hertog, vous affirmez dans ce livre l'origine du temps, la dernière théorie de Stephen Hawking, un bestseller scientifique, que ce n'est pas le cas, que ce n'est peut-être pas le cas. C'est une rupture énorme.

Que proposez-vous exactement [musique] ? Oui, comme vous dites, c'est quelque part une sorte de révolution d'orinienne dans la cosmologie, dans la physique que je propose euh que Steven et moi euh proposent. Ceci dit, on dit pas que les les lois de la nature euh évoluent tout le temps, hein.

En fait, ce que ce qu'on dit c'est au début dans la première phase de l'univers, juste après le Big Bang, que les lois prenaient forme, que les forces de la nature, les forces des particules, le type de particules prenaient forme en même temps pendant cette évolution primordiale de l'univers. Et comme vous dites, l'implication est profonde parce que ça veut dire que celles lois ne sont pas éternelles, ne sont pas transcendantes, [musique] n'existait pas dehors de l'univers comme des vérités platoniques, [musique] comme des vérités purement mathématiques. que la physique est fondamentalement une science évolutionnaire jusqu' [musique] biologie que ontologiquement parlant, il n'y a pas une différence entre les lois comme les lois de des particules en physique et les lois dans la biologie h que tous les deux sont en fait des régularités, des propriétés émergentes h qu'ils sont le résultat d'une évolution et ça bouleverse l'idée.

C'est un peu un réajustement [musique] épistémique, je dirais quand on parlait quand on parle plus tard peut-être et de du début de l'univers. Le début de l'univers serait il y a dans un sens encore plus fondamental aussi le début de la physique un sorte de horizon épistémique. Hm, je dirais mais ce sont des des grandes questions fondamentales euh qu'on va euh qu'on va étudier durant cette émission avec vous aujourd'hui.

Cyril Vberg et vous êtes rédacteur en chef du service sciences du Figaro. Quand on parle des grandes lois de l'univers comme nous allons le faire aujourd'hui, à quoi est-ce qu'on pense quand on évoque ces grandes lois ? Aujourd'hui, on a on a une évidence, enfin quelque chose qui nous paraît évident, c'est le Big Bang.

Hm. Donc le l'idée que l'univers a un début et qui donc il a évolué depuis ce moment initial. Hm hm.

Cette vision là, elle est née en Belgique avec l'abé George le maître. Ouais. Donc est-ce qu'il faut est-ce qu'il faut aller chercher des théories nouvelles sur l'univers en Belgique ?

Et avant le Big Bang, en fait, il y avait la possibilité d'un univers stationnaire infini. Il y avait l'idée de aussi d'univers cyclique euh qui étaient des théories qui sur le papier euh fonctionnait plutôt bien. Et puis la bége George le maître a a proposé quelque chose qui s'est avéré par l'observation.

Observant les galaxies qui quand on regarde dans le ciel dans toutes les directions, on voit les galaxies qui qui s'éloignent. [musique] H j'aimerais qu'on creuse votre hypothèse, votre travail. Très bien.

Dans ce livre, donc vous avez travaillé plusieurs décennies de préodi avec Stephen Hawking, c'est le physicien britannique et vous dites qu'une de vos grandes questions sur lesquelles vous avez travaillé, c'était l'étude donc des lois de l'univers. Qu'est-ce que vous vouliez faire ? Vous vouliez savoir pourquoi ces lois semblent si finement ajusté ?

Oui. Les lois nous paraissent, les lois de l'univers nous paraissent toutes conduire à l'apparition de la vie, à notre apparition. Tout à fait.

Tout à fait. Tout à fait. Ça c'est la question qui vous a guidé.

Ça c'est la ça c'était la question que pendant les années 90 à Cambridge était très fort euh très central dans dans la recherche des cosmologistes. Euh Hawking, il était franchement un peu obsédé par cette question. Pourquoi ?

C'est quoi qui fait que les lois de la physique sont cette énigme biophylique de l'univers ? Oui, presque métaphysique. C'est presque métaphysique.

Mais c'était c'était ça c'était ça le cœur des travaux de de Hawking. H euh il aimait bien dire que il faisait la philosophie dans la dans la physique, pas la philosophie de la physique, hein. Cette question c'est une vieille [raclement de gorge] question évidemment hein.

Même le maître posait se posait déjà cette question. Pourquoi ? parce que quand il a découvert l'expansion de l'univers, il a calculé le temps depuis le début qui est George le maître parce qu'en fait il est pas si connu que ça he enfin en tout cas en France.

Donc je lui ai pas connu hein mais George le maître était une maître astronome thématicien qui a étudié à Cambridge où il a découvert la théorie de relativité d'Instein. Il était un peu plus jeune que Einstein. Einstein a conçu sa théorie de relativité.

On sa nouvelle théorie de de la gravité qui remplace la théorie de Newton qui fait vivre l'espace. l'espace et le temps pour Newton c'était une sorte de aren fixe des entités métaphysiques. Donc pour Einstein c'était l'espace-temps est un champ physique comme le champ X comme comme des particules comme le champ électromagnétique.

Donc ça participe à la réalité. Et donc en même temps Einstein a essayé comme vous dites de maintenir cette idée de que que l'univers dans sa totalité est a toujours été là une sorte de état stationnaire statique. Mais le maître a compris [musique] que la théorie d'Instein en fait impliquait que cette idée, cet univers éternel ne pouvait franchement ça peut pas exister dans la théorie d'Instein.

Et donc il a découvert ça et puis juste un an après [raclement de gorge] les premiers observations qui signalaient que les galaxies s'éloignait de nous confirmer euh sa sa prédiction et que l'univers est en expansion. Et puis évidemment, il s'est posé la question si on retourne la flèche du temps, on va vers le passé. Si l'univers est en expansion, ça doit être plus petit au début et donc [musique] il doit avoir quelque part un début, un big bang.

Donc ça c'était la chaîne des idées et sur la vitesse des galaxies qui s'éloigne de nous. Et il est [raclement de gorge] arrivé à un temps de 2 3 milliards d'années alors plus court que la Terre. Et donc euh il s'est posé mais attends attends quelque chose marche pas ici.

L'univers est plus jeune que la terre. Et donc la il y a cet aspect biophélique de l'univers pour Hawking, pour moi aussi touche à une question extrêmement profonde, [musique] extrêmement centrale, c'est-à-dire c'est quoi le lien entre notre existence et le fonctionnement de l'univers. Hm.

C'est si euh difficile parce que ces propriétés biophiliques de lois de la nature sont encodé dans dans leur expression mathématiques. h le type de particules, les les le relation entre les forces, le fait qu'on a trois dimensions d'espace, le fait que l'expansion de l'univers est douce, toutes sortes, il a une longue liste des propriétés biophéliques de loi de la nature. Ce que ce que vous dites, c'est qu'en fait si on change un petit peu les règles de la physique, on narrive pas forcément à l'émergence de la vie. un exemple pour pour pour illustrer ça parce que c'est une idée qui est pas facile à Ah oui, si on change un tout petit peu euh la relation entre la force disons d'électromagnétigme et et les forces nucléaires, on a plus d'atomes.

Ça sans atomes, pas de DNA, pas de biologie. Hm. Euh si on change un tout petit peu [raclement de gorge] l'énergie noire qui remplit l'espace, l'expansion sera beaucoup trop vite et on [musique] a pas de planète, pas d'étoiles, pas de galaxie.

Donc d' C'est étonnant, c'est vraiment étonnant. Souvent on dit "Mais peut-être on peut pas imaginer une vie pas comme nous." Mais on [musique] parle des choses très basiques, d'avoir des structures dans l'univers, d'avoir des galaxies, d'avoir des atomes.

H [musique] euh bonne change euh avec former une vie sans [musique] ces structures basiques. On veut pas dire que ces aspects, ces propriétés biophéliques au niveau des lois de la nature [musique] que ça implique que il y a partout parce que évidemment il y a plein de transitions nécessaires entre la physique, il y a plein d'échelles entre la physique et euh la vie complexe qu'on a maintenant hein. Donc il a il a des transitions chimiques, des transitions [musique] l'origine de la vie euh l'origine de la vie multicellulaire et donc il y a plein plein de transition.

Donc cette énigme était vraiment la base de nos travaux avec Hawking. Et philosophiquement parlant, je pense qu'il était si obsédé par cette question [musique] parce que il était quelque part un humaniste, je pense. Euh il était convaincu [musique] qu'on comprend mieux, qu'on comprendriait mieux le fonctionnement de l'univers, mais aussi quelque part, [musique] il y a notre place dans ce cadre cosmique quoi.

C'est c'est quoi ? D'où venons-nous fondamentalement ? et de comme vous disait déjà il y avait [musique] des hypothèses dans les années 90 comme le multivers et tout donc quelque part cette question est devenue sans centrale dans la domaine de recherche dans la cosmologie [musique] à cette époque.

Ça c'était le point de départ et alors vous abordez de nombreux aspects de votre hypothèse évidemment dans ce livre. J'aimerais qu'on en détaille un. OK pour essayer de de comprendre, c'est l'évolution de la la perception du concept de temps dans vos idées, dans celle de de Stephen Hawking, le temps fait partie de ces paramètres qui ne sont pas immuables.

H h ça prédate en fait. Il y a OK. Euh le Big Bang, même selon la théorie d'Instein est vraiment le début du temps, l'origine du temps.

Euh ça c'est une conséquence que Einstein n'aimait pas de sa propre théorie. Donc le Big Bang comme c'est découvert par le maître n'est pas une explosion dans une espace qui existe déjà vraiment pas vraiment pas cette c'est cette ce tissu de l'espace ce tissu de l'espace-temp qui que Einstein qui est vivante qui est pliable qui se détruit au début Strictement dit dans la théorie d'Instein, le début, le Big Bang ne faisait même pas partie de la science. En fait, c'était vraiment une sorte de frontière.

C'est d'ailleurs, c'est pour ça que Einstein n'aimait pas la découverte. le maître hein, il était un peu fâché avec lui. Maintenant, on pense plus comme ça.

Euh, on pense que en fait c'est une limite de de l'application de la théorie d'Instein, que si tu combines la théorie d'Instein avec la théorie quantique, tu dis que c'est peut-être les aspects quantiques [musique] qui viennent qui deviennent importants au début de l'univers, même au niveau de cet espace-temps. Mais ça veut toujours dire que cette notion du temps [musique] et de l'espace qui sont très clairs dans notre monde aujourd'hui [musique] que ils deviennent ils étaient très flou au début qu'il c'est un sorte de mélange entre l'espace-temp une mais ces idées basiques comme l'évolution et la causalité ça ça disparaît au Big Bang he donc même le maître disait ça déjà peut-être avec le Big J'ai découvert quelque chose sans cause parce que si tu n'as pas le temps, la causalité n'a pas de sens non plus. Et c'est de ce genre de idées que cette idée euh est née que même le temps est une qualité émergente euh dans dans l'univers de l'univers.

Je dirais il serait apparu en même temps graduellement développé graduellement. qu'il sait ce qu'il s'est s'est cristallisé. Hm.

Et après les autres lois de la nature se sont cristallisés. Donc c'est un peu le début de c de cet arbre de lo de lois de la nature qu'on qu'on envisage. Et donc c'est à partir de ce type de constat que les lois de l'univers sont émergentes et changeantes que Stephen Hawking a bâti sa théorie que vous expliquez dans le dans le livre qui est celle de l'univers sans bord.

Qu'est-ce que ça veut dire un univers sans bord ? Ça c'est un terme assez technique qui fait référence au Big Bang. Ce que Hawking dans les années 80 aé, c'est que en fait il a modélisé ce Big Bang.

Donc je disais que pour Einstein le début le Big Bangie de la science. Le maître a dit "Mais peut-être on peut comprendre le début de l'univers mais pas euh basé sur la théorie d'Instein. On va combiner la théorie d'Instein avec la théorie quantique." Mais le maître, il a envisagé ce qu'il appelait une sorte de atome primordial mais il n'a jamais modélisé ça.

C'était une sorte de terme cosmopoétique pour lui. 50 ans plus tard, dans les années 80, Hawking a quelque part euh inventé, découvert un sorte de modèle de Big Bangé sur la théocantique, un modèle un univers sans bord, un univers où au début le temps et l'espace était un peu était quelque part mélangé, pas une distinction entre temps et espace, une sorte de il a il a quelque part arrondi dit le passé de l'univers. Ce qui était important, c'est que et ça c'était le cœur de son livre brève histoire du temps.

Avec ce modèle, Hawking prouvait que le maître avait raison. On peut espérer de modéliser le début du monde. C'est pas comme Einstein disait que ça fait pas partie du sciences, mais Hawking pouvait pas vraiment interpréter son modèle euh parce que c'était très abstrait.

Temp espace, même chose, sans bord. Enfin, qu'est-ce qu'il se passe ? Donc tout le monde se posait la question "Alors Steven, qu'est-ce qui se passe ?" Alors, il pouvait presque rien dire. c'est que pendant nos travaux et donc c'est un peu ça c'est le cœur de mon livre qu'on a compris que son modèle veut dire que même la physique s'évanouit quand on quand on arrive au début.

Ser Lerberg, vous êtes rédacteur en chef du service Science du Figaro. À quoi est-ce qu'on peut se fier si les lois de l'univers changent quand on étudie comme ça, quand on suit comme ça l'actualité scientifique ? après tout, si elle change, est-ce qu'on peut vraiment les suivre ?

En fait, en fait, c'est c'est presque l'inverse. En fait, on est on est on est dans un dans une idée générale, c'est que voilà, on a on a un champ qui sont avec des règles qui sont définies, qui sont statiques, mais c'est quelque chose qui est enfin qui est qui est accepté mais qui part qui n'est pas prouvé. Hm hm.

Et on al on parlait des premiers instants de l'univers. On est vraiment là au au cœur de la création, la la matière et tout ce qu'on connaît. Il y a une question en cosmologie qui est qui est qui agit tout le monde là, c'est la la valeur de la constante deble.

H la valeur de la constante deble, c'est on revient à cette idée que les galaxies s'éloignent les unes des autres et donc ça montre que l'univers est en expansion. Et quand on veut mesurer cette vitesse d'expansion, [musique] ben on calcule un paramètre la vitesse deble. Et quand on regarde euh cette vitesse d'expansion en regardant le fond cosmologique, donc 300000 ans après le Big Bang, et que on regarde la vitesse des galaxie pas trop lointaine et on a deux valeurs aujourd'hui qui sont pas cohérentes.

Donc il y a une énorme tentation de se dire bah il y a quelqu'un qui se trompe h la si la vitesse est plus élevée aujourd'hui que qu'au début du Big Bang, c'est que voilà, il quelqu'un une de mesures qui se trompent. Mais en fait, il y a aussi une autre une autre une autre hypothèse qui est quand même a quand même exploré par pas mal de de théoriciens, [musique] c'est que non, il y a pas de forcément de constante, on appelle on l'appelle la constante deble, [musique] mais pourquoi elle serait constante ? Donc cette idée-là en fait, elle est elle est cette idée de de est-ce qu'on a des règles déjà physiques qui sont intangibles ?

Elles ont gravé dans le marbre par Einstein, par par la la théorie quantique [musique] et et non en fait c'est juste qu'on a nous on est on est observateur un moment de la de l'univers. On est on est dans avec un on a parlé de l'astronomie et les moyens qu'on essaie d'avoir pour regarder le monde autour de nous. Donc on a des biais et fait moi je trouve cette question elle est passionnante.

Elle est Oui oui oui tout à fait. Donc la physique on est on est ici par terre et tout nous paraît constante. H et Newton a formalisé ça en terme mathématique et Newton était sortait d'une sorte de vision du monde.

Il a pensé qu'il était en train de découvrir il y a les nouveaux lois divin divines. [raclement de gorge] Donc cette idée que il y a des lois immuables constantes s mis culturellement et dans dans nos têtes et aussi à cause des circonstances. On peut faire des expériences ici et tout nous paraît constante.

Mais dans la cosmologie et si on va loin, si on va vraiment vers la frontière de la réalité c'est là où on a confronté euh que ces idées peuvent pas être correcte. Je reviens ce que vous avez dit. vous a dit c'est quelque part c'est aussi comme une révolution darwinienne avant la vision de l'évolution pour moi il y a une date majeure dans l'histoire de l'homme c'est la découverte de l'homme de Cromagnon tout à fait en on s'aperçoit en fait qu'il y a en fait l'homme n'a pas toujours été comme comme il est aujourd'hui h qui était pourtant la vision de l'humanité qui était bah Dieu a créé l'homme et depuis le début de l'univers voilà il y a il y a l'homme il y a l'humanité [musique] c'est cette idée que le l'homme a évolué et s'est trans enfin et et le le résultat du non cheminement depuis des êtres, on sait maintenant des êtres unicellulaires et qui sont complexifier au cours de l'évolution de la vie, c'est une idée qui est quelque part très moderne et qui a énormément changé notre manière de la fois de voir l'homme et de voir l'univers.

Moi, je suis content de vous entendre dire que bah s'attaquer à cette idée de la constante, l'idée que les les les lois de la physique soient constantes, c'est quelque part, c'est vrai que ce serait une révolution de l'armienne. Et pourquoi on a autant de mal à se défaire de cette idée de constance ? [musique] C'est c'est juste parce que des grands scientifiques l'ont dit ou il y a il y a des raisons plus profondes ?

Il a quelque chose dans nous qui cherche un fondement, j'ai l'impression un fondement, quelque chose qui change pas, une sorte de vérité qu'on peut vraiment croire mais l'évolution de la cosmologie, de la physique, de la science, j'ai l'impression que on arrive à avoir de moins en moins des certitudes des constantes, des a priori et ça nous comme comme vous dites ça nous rend mal à l'aise. Enfin, pas moi. Euh mais vous viz bien avec ça.

Non non. Oui oui, j'aime j'aime beaucoup cette idée que que tout est évolutionnaire et en fait cette idée que il a des moins en moins des a priori h Newton et Einstein et Hawking au début et toute une génération de physiciens après Einstein, ils ont tous essayé et ça va avec l'idée des lois immuables de comprendre l'un univers totalité dans d'une manière purement objectif. C'était ça la science.

C'était ça la grande idée dans la révolution scientifique. On peut comprendre le monde dans une manière purement objective mais en effet on fait partie de l'univers. On est dans on regarde autour de nous et on essaie de reconstruire notre histoire.

On n' pas vraiment, si on est honnête, on n' pas vraiment un point de vue d'archimède [grognement] sur la réalité. Et souvent on peut faire une séparation si on fait une expérience à Cernne par exemple l'accélérateur de particulier là et nous on regarde et on a on a une séparation et on peut jouer le rôle d'un observateur d'Archimètre d'un point de vue d'Achimètre d'un observateur objectif mais ce point fondamental est impossible dans la cosmologie si on veut comprendre le tout et même dans la cosmologie souvent on peut jouer ce rôle Mais pas quand on aborde des questions quelles sont les propriétés biophyliques de l'univers ? Ça c'est une question qui apporte sur l'univers mais aussi sur notre existence, notre position dans l'univers.

Donc c'est aussi ça, il a quand même un changement fondamental ici. Le départ de cette idée que les lois de la nature sont des vérités platoniques comme Newton envisagit. Non non, on va vers on va vraiment vers une une autre conception de lois et c'est très intéressant depuis mon livre maintenant je parle dans nos domaines de recherche cette question comment on intègre ce point de vue d'un observateur qui se trouve dans l'univers comment on intègre ça dans nos écation dans nos théories cosmologiques est devenu h est devenu centre Pourquoi on est dans un univers stable avec des galaxies, des planètes qui permettent la vie ?

En quoi l'évolution des règles de la physique arrive à cette cet équilibre qu'on connaît et qui nous rend tous possible ? J'ai du mal à comprendre pour pourquoi ça répond à cette question. En tout cas, d'accord, je pense que c'est un point essentiel.

C'est c'est pas une nécessité. Donc c'est pas que cette évolution primordiale des lois de la physique doit mener à un ensemble de lois qui mène des milliards et des milliards d'années plus tard à la vie. Cette évolution primordiale est un mélange comme dans la biologie entre le hasard et et et la nécessité.

Donc nous, notre hypothèse certainement ne dit pas que ça doit être le cas, mais c'est pas la question qu'on se pose. On se trouve dans l'univers et on se pose la question d'où venons-nous ? Et on essaie de reconstruire notre histoire.

D'abord, on reconstruit l'arbre de la vie. L'arbre de la vie, selon les biologistes, selon Darwin, ne doit pas mener à la homo sapience. arbre de la vie comme on le connaît sur terre ne doit pas être l'arbre le plus probable.

Pas du tout. Et c'est pas la question que les biologistes se posent. Ils regardent autour de nous, on regarde les fossiles et on essaie de reconstruire cet arbre.

Donc d'une manière, c'est une sorte de science rétrospectif et c'est que dans ce sens que tu peux prendre en compte le hasard. Newton et Einstein cherchaient une explication très différente de lois. Ils cherchaient une explication a priori, une explication déterministique.

Ça dans un univers quantique, tu n'auras jamais parce que l'univers quantique vit de l'azarde et de l'incertitude. Ouais. Ouais.

Et de l'incertitude. Ouais. Merci beaucoup Thomas Herog, c'était un grand plaisir.

Le plaisir partagé. Je rappelle, c'est la reparition en poche de votre livre l'origine du temps, la dernière théorie de Stephen Hawking, c'est chez Odil Jacob. Et merci beaucoup Candlerberg pour votre présence exceptionnelle dans cette émission et un coucou à Tristan qui est en vacances et qui nous rejoindra à partir de la semaine prochaine à la semaine prochaine dans Planarium.

Yeah.