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L'idée d'univers de la science classique à  la cosmologie moderne.

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par Bernard Coly
Université Cheikh Anta Diop de Dakar - Diplôme d'études approfondies (DEA) 2006
  

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Section 2/ La conquête des exoplanètes et l'hypothèse des autres mondes

«Existe-t-il plusieurs mondes, ou n'y en a-t-il qu'un seul ?

C'est là l'une des plus nobles et des plus exaltantes questions dans l'étude de la nature. »

Albert le Grand (XIIIe siècle)

Si la quête des exoplanètes fascine tant, c'est qu'elle recèle un espoir immense. Celui de trouver un jour peut-être une vie ailleurs, qui aura germé à la lumière d'un autre Soleil. Cette perspective donne le vertige. Apprendre que nous ne sommes pas seuls à vivre dans cet univers, quel bouleversement ce serait pour l'humanité !

En cette aube du troisième millénaire, nous sommes habitués à évoquer l'immensité de l'univers. L'infini nous est presque familier. Les télescopes de la dernière génération nous livrent des images sur les joyaux les plus lointains de l'univers. L'exercice est ardu, mais possible, grâce notamment aux progrès de la théorie depuis le début du 20ème siècle, grâce au génie d'hommes comme Georges Lemaître, Alexandre Friedmann ou encore Edwin Hubble, qui ont montré que l'univers n'est pas statique, mais qu'il pousse, qu'il s'étend, qu'il gonfle comme un ballon. Les conséquences de cette découverte sont presque infinies que l'univers lui-même. Car si ce dernier grandit, c'est qu'il a été plus petit, plus jeune, qu'il a même dû naître, à partir d'une « singularité », disent les spécialistes.

En effet l'hypothèse de la pluralité des mondes est beaucoup plus ancienne que nous le croirons, elle est aussi ancienne que la pensée sur l'univers. Au 16ème siècle déjà Giordano Bruno, avait soutenu l'existence d'une multitude de mondes. Dans son ouvrage, De l'infini, de l'univers et des mondes, Giordano Bruno se refuse à l'idée que Dieu puisse limiter sa puissance pour ne créer qu'une seule Terre. Convaincu que les étoiles du ciel sont autant de Soleils autour desquels dansent des planètes pleines de vie, ce théologien Dominicain affirme avec force qu'il est bien plus probable que Dieu eut engendré des milliers et des milliers de Terres et que chacune d'entre elles porte la vie.

1 Cité par Igor et Grichka Bogdanov, in Avant le big bang : la création du monde, Grasset, Paris, 2004, p 70

Ce qui l'amena à une telle conviction, c'est que Giordano Bruno, comme l'avait fait Nicolas de Cues, s'était interrogé sur la toute puissance divine. Il se disait en fait, si Dieu crée tout ce qu'il peut faire, l'univers ne saurait être fini. Et si l'Univers est infini, cela implique l'existence d'autres systèmes solaires. A partir de cette argumentation, Bruno déduit que, « C'est ainsi que l'excellence de Dieu se trouve magnifiée et se manifeste la grandeur de son empire. Il ne se glorifie pas dans un seul, mais dans d'innombrables Soleils, non pas en une seule Terre et un monde, mais en mille de mille, que dis-je ? Une infinité de mondes. »1

De là Bruno ne doute pas que certains de ces mondes sont habités par des êtres « semblables ou meilleurs que les hommes ». Pour lui, la vie est partout, elle peuple les infinis. Mêmes les étoiles et les planètes ont des âmes. C'est en fait ce vitalisme, à la limite exagérée, qui contribua à lui coûter la vie. La mort de Bruno sur le bûcher rappelle que les dogmes sont prêts à vendre chèrement leur peau. Seulement la révolution est en marche, même si elle prend parfois un visage de douce réforme, poudré de tradition et de modernité.

Après Giordano Bruno, l'idée des autres mondes va continuer à hanter les esprits des astronomes et philosophes. En 1686 le Secrétaire perpétuel de l'Académie royale des sciences française, Bernard Le Bouyer de Fontenelle va dans son livre intitulé Entretiens sur la pluralité des mondes réhabiliter les imaginations de Bruno. Fontenelle était lui aussi de ceux qui, comme Giordano Bruno, pensaient que la vie n'est pas le privilège de la Terre ; d'où il affirme qu'il existe d'autres mondes autour d'étoiles autres que le Soleil.

Fontenelle affirmait même que les autres planètes de notre système solaire étaient habitées par des populations. C'est ainsi qu'il pensait qu'à côté des hommes habitant la Terre, il existait des « luniens », des « vénusiens », des « marsiens » etc. Sans faire un éventail de toute cette panoplie de défenseurs de l'hypothèse des autres mondes (Galilée, Kepler, John Wilkins, Cyrano de Bergerac, Pierre Borel, Fatouville, Christian Huygens etc.), nous pouvons dire que c'est de nos jours que ce débat devient plus que jamais à l'ordre du jour, car aujourd'hui l'astronomie a découvert plus d'une cinquantaine de systèmes planétaires autour d'autres étoiles.

1 Cité par Michel Mayor et Pierre-yves Frei, in Les nouveaux mondes cosmos : à la découverte des exoplanètes, Seuil, Paris, 2001, p 46

Même s'il est vrai que la simple découverte d'exoplanètes ne peut en aucune manière déduire l'existence d'une vie extraterrestre, le rythme avec lequel progresse la technologie met l'eau à la bouche de ceux qui nourrissent encore la conviction que nous ne sommes pas seuls dans l'univers.

Trouvera-t-on de la vie ailleurs que sur Terre ? Une autre planète dans l'univers a-t-elle réussi à rassembler l'extraordinaire éventail de conditions que la vie semble exiger pour paraître ? C'est la question ultime, celle qui se tient en embuscade derrière la quête des exoplanètes. Mais pour peu qu'on appartienne au cercle de ceux qui sont convaincus que la vie n'est pas le privilège de la Terre et qu'elle s'est sans doute développée sur d'autres planètes, dans d'autres systèmes solaires, il reste à affronter une autre interrogation. Comment, par quels moyens techniques serait-il possible de prouver l'existence d'une vie extraterrestre ?

Si un jour l'homme parvenait à trouver une telle preuve, il devra affronter le quatrième choc culturel de son histoire. Après avoir appris avec Copernic qu'il n'est pas au centre de l'univers, avec Darwin qu'il est le « descendant » d'un primate qui lui-même est le très lointain petit-fils d'une simple cellule, et avec Freud qu'il est soumis aux caprices de son inconscient, il lui faudra se faire à l'idée qu'il n'est pas le seul être vivant dans l'univers. A la lumière des développements scientifiques, il est de plus en plus difficile d'imaginer que la Terre soit le seul havre de vie du cosmos. Dans notre seule galaxie, plus de cent milliards d'étoiles se côtoient, et des galaxies, on en compte par milliards dans l'univers. Pourquoi la vie se serait-elle contentée d'apparaître sur une seule planète aussi belle et aussi bleue soit-elle ? Chaque étoile naît de la même façon, par la fragmentation d'un nuage interstellaire, et crée autour d'elle un disque d'accrétion. Même si seule une petite fraction de ces disques donne naissance à des planètes, cela suffit pour imaginer que ces dernières existent également par milliards et qu'une partie d'entre elles, aidée par le hasard, a réuni les conditions nécessaires à l'apparition de la vie.

Evidemment, il reste à trouver cette supposée vie extraterrestre. D'après les astronomes, le plus simple dans cette investigation, serait de capter les signaux radio en provenance d'une autre civilisation, s'il en existe. Leur nature artificielle serait facilement identifiable et ne laisserait guère de doute sur leur origine. Or, jusqu'ici, les programmes (américains surtout) de recherche de signaux extraterrestres intelligents, communément notées SETI, n'ont rien fourni. La tâche est colossale, et ceux qui l'ont entreprise comptent sur les chercheurs d'exoplanètes pour les aider à cibler leurs recherches. Ils attendent notamment qu'on leur désigne les étoiles autour desquelles

on aura détecté des planètes telluriques situées dans la zone habitable, une zone définie autour de chaque étoile, en fonction de sa luminosité propre, où l'eau peut exister à l'état liquide.

Les aspects les plus naïfs de cette recherche sont certainement les tentatives de détection de signaux radio provenant d'éventuels êtres intelligents. La plus connue est le programme SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence) lancé aux Etats-Unis par Frank Drake en 1960. Ce programme mobilise depuis cette époque une partie du temps d'observation d'un certain nombre de radiotélescopes, ce qui a ainsi permis leur perfectionnement. Cette recherche postule donc que ces êtres connaissent, la technologie scientifique de communication par ondes inter changées. Jusqu'à présent aucun résultat n'a été obtenu, et il faut reconnaître que de notre côté nous n'avons fait que très peu d'efforts pour envoyer des signaux à destination d'autres étoiles. Parmi toutes ces tentatives, il semble que les essais de détection de traces de vie passées dans notre système solaire paraissent plus sérieux, et bénéficient sans doute de plus grandes chances de succès. Nous précisons « traces de vie passées », car les conditions actuelles sur les planètes et satellites en dehors de la Terre, paraissent aujourd'hui très peu propices à l'émergence de la vie.

Les premiers essais réalisés par le programme VIKING sur Mars en 1975, étaient, d'après les spécialistes, trop rudimentaires pour que l'on ait pu en espérer sérieusement un résultat positif. Les diverses recherches de traces de vie dans les roches lunaires et les météorites, n'ont également fourni aucun résultat convaincant. Il nous faut, pour espérer quelque chose dans cette tentative, maintenant attendre l'analyse d'échantillons martiens.

Mais d'abord, qu'est-ce que la vie ? Les spécialistes s'accordent à la définir par l'existence de cellule, qui peut se reproduire, évoluer et s'autoréguler face au milieu ambiant. Ces mêmes spécialistes estiment aussi qu'il ne peut y avoir d'autre chimie du vivant que celle du carbone ; d'ailleurs, les molécules peut-être pré-biotiques que l'on trouve dans le milieu interstellaire et les comètes sont des hydrocarbures et des molécules azotées, dotées de la même chimie organique que celle terrestre. Stanley Miller et Harold Urey en 1953, puis ultérieurement d'autres chercheurs, ont synthétisé des acides aminés, brique de base de l'ADN et des protéines qui sont des constituants essentiels de la cellule, en faisant agir différentes sources d'énergie sur un mélange de molécules simples avec de l'eau. Malgré l'expérience de Miller et Urey, l'apparition de la vie sur Terre continue de rester un mystère.

Quoiqu'il en soit, les premières cellules sont apparues très tôt, moins d'un milliard d'années après la formation de la Terre il y a 4,6 milliards d'années. Un autre fait établi est que, c'est la vie qui a formé via l'assimilation chlorophyllienne, l'oxygène libre qui constitue prés de 20% de l'atmosphère terrestre, et indirectement de l'ozone qui n'est que de l'oxygène enrichie par réactions photochimiques.

Dés lors, on peut chercher à détecter indirectement des traces de vie sur les planètes extrasolaires en y recherchant par la spectroscopie, les traces d'oxygène, d'ozone ou même de chlorophylle. Il existe des projets de ce genre (le programme DARWIN de l'ASE, Agence Spatiale Européenne, et le programme Terrestrial Path Finder, TPF, de la NASA, qui seront probablement amenés à se fusionner), qui envisagent de voir directement des planètes autour d'étoiles proches avec plusieurs télescopes satellisés, pour en faire la spectroscopie. Ces projets, même s'ils sont ambitieux, sont d'une grande difficulté, car une planète comme la Terre est, des millions de fois, moins lumineuse que l'étoile autour de laquelle elle gravite. Il s'agit pourtant de la meilleure, et peut-être de la seule façon de détecter la vie dans d'autres systèmes planétaires que le nôtre.

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"Il faudrait pour le bonheur des états que les philosophes fussent roi ou que les rois fussent philosophes"   Platon