Regards sur la science
Sommes nous seuls dans l’Univers?
Commentaires sur le livre ” Mondes d’ailleurs, Sommes nous seuls dans l’Univers? “ du Pr Xuan Thuan
Bernard Klein. 16/11/2023
Quand j’ai la chance de garder mes deux petites filles, je les amène à la tombée de la nuit pour écouter la nature et regarder les étoiles. Nous nous asseyons, elles regardent tranquillement le ciel, me montrent telle ou telle étoile puis s’arrêtent dans un silence contemplatif devant le nombre infini d’étoiles. Tout ceci dans le silence de la nuit agrémenté par quelques bruits d’animaux nocturnes. Une fois je leur ai demandé si elles voyaient les petits enfants de ces étoiles qui les regardaient ce qui a redoublé leur attention silencieuse. La deuxième fois, la plus grande (6 ans) m’a indiqué qu’on lui avait dit qu’il n’y avait pas de petits enfants dans les étoiles et que son grand-père faisait encore des plaisanteries. De jeunes cerveaux fascinés et aspirés par l’infini merveilleux de l’Univers ouvert devant eux rapidement enfermés par les certitudes humaines. Une courte réflexion m’a montré que bien que chercheur de profession supposé être curieux, je n’avais pas beaucoup d’arguments simples à proposer à mes petites filles, hormis l’infinité de l’univers s’ouvrant à nous.
Une recherche rapide m’a fait découvrir le livre “Mondes d’ailleurs, Sommes nous seuls dans l’Univers ?” écrit par le Pr. Trinh Xuan Thuan, astrophysicien vietnamo-américain, professeur à l’université de Virginie (Etats Unis) et moine bouddhiste.
Dans ce remarquable ouvrage de 544 pages, le Pr Xuan Thuan déroule une quête scientifique, quasiment policière, mais également philosophique et spirituelle, pour répondre à la question :
La vie puis la génération d’espèces intelligentes avec une conscience apparues sur la planète Terre sont elles un phénomène unique survenu sur notre planète ou sont elles fréquentes dans l’Univers?
Cette quête l’amène à considérer qu’il pourrait y avoir dans notre galaxie – la Voie Lactée – 10000 espèces intelligentes capables de communiquer avec nous.
L’univers contient des milliers de milliards de milliards d’étoiles, dont notre soleil, et probablement autant de milliers de milliards de milliards de planètes tournant autour de ces étoiles, dont les huit planètes de notre système solaire.
Face à cette immensité difficilement concevable à l’échelle de notre cerveau humain, les lecteurs pressés peuvent aller directement aux pages 388-451 dans lesquelles le Pr. Xuan Thuan synthétise les arguments débattus dans les communautés scientifiques et philosophiques (équation de Drake).
Certains arguments sont maintenant étayés, d’autres spéculatifs.
Citons le Pr Xuan Thuan: « Je crois fermement que, si l’homme est doué de connaissance intellectuelle, s’il est capable de déchiffrer le code cosmique, c’est parce que la conscience n’est pas un heureux hasard de l’évolution du monde, qu’elle n’est pas un simple accident de parcours dans la grande fresque de l’Univers. Comme la vie, elle a été « programmée » dans l’Univers de façon extrêmement précise dès la naissance de ce dernier. L’existence de la conscience n’est pas contingente mais nécessaire, car, dans ma perception, l’Univers n’a de sens que s’il contient une intelligence capable d’appréhender sa beauté, son harmonie et son organisation. »
Il ne me reste plus qu’à résumer ces riches données en mots simples pour convaincre mes petites filles de dire bonjour aux petits enfants présents sur d’autres planètes.
Pour aller plus loin
Reprenons quelques arguments essentiels détaillés dans cet ouvrage.
1. L‘Univers, né il y a 13,8 milliards d’années du big bang, contient des centaines de milliards de galaxies, chaque galaxie étant composée de centaines de milliards d’étoiles et de centaines de milliards d’exoplanètes tournant autour de ces étoiles.
Notre galaxie, La Voie Lactée, contient entre 200 et 400 milliards d’étoiles, dont notre soleil. Depuis l’identification en 1995 de la première planète tournant autour d’une autre étoile que le soleil (elles sont appelées exoplanètes), les astrophysiciens estiment qu’il y a une centaine de milliards d’exoplanètes tournant autour d’étoiles dans La Voie Lactée. Un aspect passionnant de ce livre est de rappeler, de façon rigoureuse mais compréhensible, comment l’intuition humaine a pu imaginer cet univers infini, concevoir les théories pour étayer cette intuition, développer les outils méthodologiques pour démontrer ces théories (notamment les grands télescopes spatiaux), voire infirmer ou les relativiser ces théories pour en concevoir de nouvelles.
2. Si l’Univers est infini, il n’y a qu’une centaine d’atomes essentiels composant la matière, dont la matière vivante.
Dès le 19 èm siècle, les scientifiques avaient montré que la matière terrestre est formée d’atomes (table périodique de Mendeleïev). 118 atomes différents sont connus (sans compter les isotopes), dont 94 existent à l’état naturel sur Terre (eux mêmes formés de particules élémentaires non évoquées ici). Mis à part les atomes d’hydrogène et d’hélium, qui ont existé dès le début de l’Univers et constituent l’essentiel de l’Univers, les autres éléments sont fabriqués par des réactions thermonucléaires dans les étoiles. En 2023, les scientifiques estiment que ces 118 atomes identifiés sur la planète Terre sont les éléments essentiels dans l’Univers et suffisent à expliquer les données physiques ou chimiques récentes issues de l’Univers. Est ce surprenant ? Peut être pas si on se rappelle que notre système solaire s’est formé à partir d’un nuage de poussières venant de l’Univers.
3. Les quinze constantes physiques associées aux lois construites pour expliquer la physique sur terre sont réglées avec une extrême précision pour permettre l’émergence et l’expansion de l’univers.
Il est impossible de reproduire en laboratoire la formation et l’expansion de l’Univers. Mais la conception récente de supercalculateurs permet de simuler à l’aide de modèles mathématiques la création et l’expansion de l’univers. Une quinzaine de constantes physiques ont été imaginées depuis 340 ans par les scientifiques pour expliquer la physique terrestre. Les plus connues, la gravité (illustrée par le poids de objets attirés par la terre), la vitesse de la lumière, la charge électrique élémentaire des électrons et protons, ect… Et ces simulations mathématiques montrent que ces constantes physiques sont réglées avec une infime précision pour permettre l’émergence et l’expansion de l’univers, la création d’étoiles et de planètes, et la création de la vie. Une infime variation de ces constantes empêcherait la formation ou l’expansion de l’univers. La seule combinaison gagnante est celle identifiée pour expliquer la physique terrestre.
4. Les briques nécessaires pour construire la matière vivante (les acides aminés et les 5 acides nucléiques) sont détectées dans des astéroïdes provenant de la voie Lactée et sont faciles à construire dans des milieux hyper-réactifs (fortes radiations, chaleur extrême, atomes hyper-réactifs) reproduisant ceux des jeunes planètes.
5. Les premières formes de vie sont apparues très tôt – il y a 4 milliards d’années – sur notre planète Terre, qui s’est formée il y a 4,5 milliards d’années. Au début, notre jeune planète était soumise à des bombardements d’astéroïdes, une très forte chaleur, des rayonnements puissants rendant impossible toute forme de vie. Mais, dès que les conditions physiques se sont améliorées il y a 4 milliards d’années, un enrichissement en 12C, signature de la vie, dans des roches datant de cette époque montrent que la vie est apparue très vite, dans une période de 50 millions d’années, ce qui suggère que la survenue de la vie n’est pas si compliquée, tout au moins sur notre planète.
6. La vie sur terre peut exister dans des conditions extrêmes de très forte température ou pression, conditions qui régnaient au début de notre planète.
7. L’eau liquide est nécessaire à la vie sur terre. Et les données s’accumulent montrant la présence actuelle de grandes quantités d’eau liquide souterraine sur des lunes de Jupiter et Saturne de notre système solaire, ou la présence il y a plusieurs milliards d’années d’eau liquide à la surface de Mars.
Les conditions d’émergence de la vie sont donc réunies sur d’autres planètes (ou lunes tournant autour de planètes) de notre système solaire et probablement une multitude d’exoplanètes de notre galaxie.
D’ou les intenses efforts pour envoyer des robots sur Mars ou ces lunes pour prélever des carottes profondes et trouver des preuves de vie extra terreste.
Un autre grand projet (SETI, Search for Extra-Terrestrial Intelligence) est de détecter des signaux électro magnétiques émis par une espèce extra terrestre intelligente qui disposerait des technologies pour émettre ces signaux. Pour saisir la difficulté de ce projet, il faut rappeler que sur les 4 milliards d’années d’émergence de la vie sur terre, les 500 000 ans d’émergence d’espèces intelligente, ce n’est que dans les 100 dernières années que l’espèce humaine a été capable d’envoyer des signaux électro magnétiques.
Une autre voie d’exploration de l’esprit
Christine Chaput
France Inter diffuse le dimanche une série d”émissions intitulée ‘L’inconscient’ et je souhaiterais souligner cette diffusée le dimanche 12 novembre 2023
Cliquez ci-dessous pour écouter le podcast
Voyage Au Bout de l’Inconscient avec les Psychédéliques
En 27 mn, nous partons au coeur de recherches médicales récentes en neurosciences, concernant l’utilisation curative des psychédéliques (qui révèlent l’âme). Cette utilisation est souvent contestée, mais elle est encadrée médicalement dans cette étude utilisant des techniques puissantes d’imagerie cérébrale. Cette émission rapporte le témoignage d’une patiente médecin, affectée par une dépression extrême, résistante aux traitements conventionnels. La patiente nous racontre sa plongée dans l’inconnu de l’esprit, dont elle est revenue autre, en une prise. Elle témoigne comment cette thérapeutique expérimentale a transformé radicalement sa vie, sa paix intérieure, par cette expérience de dissolution de l’ego, par le contact avec la ‘joie’, celle dont le yoga nous rapproche.
Cette émission se termine par une citation
Si les portes de la perception étaient dégagées, chaque chose apparaitrait à l’homme pour ce qu’elle est, infinie.
William Blake
Les yoga-sutras ne nous mettent-ils pas sur la piste au IV-1,
” les pouvoirs sont innés ou engendrés par l’utilisation de plantes, de mantras, etc…”
Yoga sutras IV-1
Pourquoi des Regards sur la Science sur le site ifym.fr? Bernard Klein
Pourquoi des Regards sur la Science sur le site ifym.fr
Dans les dix dernières années de ma carrière de chercheur, la pratique du yoga a libéré mon intuition, développé mon humilité, ma prise de conscience des dogmatismes ambiants. Elle m’a conduit à l’exploration de nouvelles voies interdisciplinaires, en réflexion synergique avec mes collègues. Passée une première phase d’assimilation, certaines découvertes scientifiques m’invitent à la rêverie, méditation, font vibrer en moi des mécanismes profonds, ce qui induit en retour un regard renouvelé sur ces découvertes. La science m’éveille vers une entité supérieure d’une fascinante subtilité. Une voie d’éveil parmi de multiples voies d’éveil du quotidien comme l’observation de la nature, une œuvre artistique, une relation, un travail, la maladie… Sans ignorer que la science lorsque quelques uns se l’approprient peut devenir une discipline froide, source de domination et de profit, au détriment de tous et de notre planète. Mais cette contradiction ne réside-t-elle pas dans toute discipline, y compris l’enseignement du yoga, souvent devenu du « yoga business » ?
C’est cette vision que je souhaiterai partager au travers de ces regards sur la Science.
Notre infiniment petite place dans l’Univers
Rêvons un peu et voyageons dans l’Univers grâce aux découvertes scientifiques récentes.
Deux cents milliards de galaxies dans l’univers. Dans notre galaxie la Voie Lactée, plus de deux cents milliards d’étoiles dont notre soleil. Et autour de certaines de ces étoiles, plus de cent millards de planètes dont les huit planètes de notre système solaire.
Si cet univers nous semble déjà infini, rappelons que nous n’en avons appréhendé qu’une toute petite partie. Pour construire cet univers immense, et créer la vie sur terre, on ne peut être que surpris que seule une centaine d’atomes sont nécessaires pour générer une telle diversité, l’essentiel de ces atomes ayant été identifié sur notre planète terre le siècle dernier.
Une question cruciale se pose à nous, humains: une espèce intelligente, comme la notre, capable de déchiffrer l’univers est elle unique ou fréquente ? Les scientifiques estiment qu’il y aurait dix mille espèces intelligentes capables de communiquer dans notre voie Lactée.
Citons cette réflexion du Pr Xuan Thuan, astrophysicien et moine bouddhiste dans son livre Mondes d’ailleurs: « Je crois fermement que, si l’homme est doué de connaissance intellectuelle, s’il est capable de déchiffrer le code cosmique, c’est parce que la conscience n’est pas un heureux hasard de l’évolution du monde, qu’elle n’est pas un simple accident de parcours dans la grande fresque de l’Univers. Comme la vie, elle a été « programmée » dans l’Univers de façon extrêmement précise dès la naissance de ce dernier. L’existence de la conscience n’est pas contingente mais nécessaire, car, dans ma perception, l’Univers n’a de sens que s’il contient une intelligence capable d’appréhender sa beauté, son harmonie et son organisation. »
Que nous apporte la science?
Si l’être humain a eu conscience très tôt de l’immensité et de la beauté de l’univers, c’est grâce à la science que nous commençons à identifier la multitude des mécanismes impliqués dans l’évolution de l’Univers, ddans le monde vivant, de l’infiniment petit à l’infiniment grand. L’être humain est régi par ces mêmes mécanismes. « Nous sommes tous poussières d’étoiles » nous dit Hubert Reeves. Nous naissons et nous nous développons en symbiose avec l’environnement, qui nous façonne et que nous façonnons constamment. C’est le dérèglement de l’orchestration fine de ces mécanismes qui est à l’oeuvre, lorsque nous sommes confrontés à une maladie, à des difficultés sociales, psychologiques, matérielles. Aussi, un aperçu même partiel de ces mécanismes peut nous permettre de sortir de nos entraves, replacer nos difficultés dans la diversité du monde vivant, l’immensité de l’Univers.
Ce n’est pas simple…
Les mécanismes régissant l’Univers et le Vivant sont d’une grande complexité et diversité à l’échelle de la compréhension d’un cerveau humain. Aussi la science s’est divisée en disciplines et sous-disciplines, chaque spécialiste travaillant en profondeur dans sa sous-discipline. Cette grande complexité et diversité fait que la science est dans les mains de sachants, chacun délivrant un message limité par ses connaissances, par sa subjectivité. La pandémie Covid en est une parfaite illustration, divers spécialistes envahissant les médias pour délivrer des messages contradictoires, du fait de leurs connaissances limitées, de leur ego.
Ce n’est pas simple mais peut-on avancer ?
Peut-on donner des regards simplifiés mais non déformés, de découvertes récentes de ces mécanismes, de façon neutre, avec un minimum de subjectivité ? Sachant qu’elles ne seront jamais définitives. C’est ce que nous souhaitons initier dans cette rubrique “Regards sur la Science”. A chaque lecteur de recevoir ces regards, de voir, sentir comment ils résonnent avec les mécanismes faisant partie de lui-même, de son environnement.
Bernard Klein
Les ancêtres de l’espèce humaine ont-ils failli disparaître il y a 900000 ans, du fait de contraintes climatiques ?
Bernard Klein
Une étude1 publiée en septembre 2023 dans la prestigieuse revue scientifique « Science » suggère une réduction massive de 98,7% de la population d’un de nos ancêtres précoces entre -‑ 930000 et ‑ 813000 années, passant d’une population de 100000 à 1280 individus. Cette réduction massive coïncide avec la période de grande glaciation (‑ 900000 ans), a duré 117000 années, avec un fort risque d’extinction de notre ancêtre. Les chercheurs estiment que cette réduction a entraîné une perte de deux tiers de la diversité génétique et a probablement façonné des caractéristiques majeures de l’homme moderne, dont la taille du cerveau. Cette réduction massive pourrait expliquer l’extrême rareté de fossiles d’hominines trouvés entre ‑ 950000 et ‑ 650000 années. Puis la population de nos ancêtres a rapidement augmenté, probablement du fait d’améliorations climatiques selon les auteurs de l’étude.
Comme vous pourrez le lire ci-dessous “Pour en savoir plus”, cette étude souligne que notre génome actuel a gardé en mémoire le long processus d’évolution de nos ancêtres, tout au moins sur un million d’années. L’originalité de cette étude est d’avoir trouvé les clefs pour déchiffrer cette mémoire.
Cependant, il faut souligner que ces récentes données spectaculaires sont discutées, et c’est bien normal. Notamment, dans un commentaire publié dans cette même revue Science3, deux scientifiques appellent à relativiser ces données qui doivent être confirmées par d’autres approches scientifiques, tout en rappelant qu’une période de grande fragilité de nos ancêtres il y a 1,1 million d’années a déjà été suggérée. Ils soulignent que ce millier de survivants a dû occuper un territoire très limité afin de maintenir suffisamment de cohésion sociale pour survivre.
Dans le paragraphe ci-dessous “Pour en savoir plus”, nous rappelons les étapes essentielles de l’apparition de l’espèce humaine. Puis nous expliquons comment l’intelligence humaine et la démarche scientifique ont pu remonter l’évolution humaine sur un million d’années avec une telle précision, alors que très peu de fossiles sont accessibles.
“Pour en savoir plus”.
Quelques rappels (voir référence 2 pour plus de détail). La divergence entre chimpanzés et premiers ancêtres de l’espèce humaine a commencé il y a 6-7 millions d’années: Sahelanthropus tchadensis, ‑ 7 millions d’années (Ma), Ardipithecus ramidus (‑ 4,4 Ma), Australopithèque (‑ 4,2 à ‑ 1 Ma), Homo habilis (‑ 2,4 à ‑ 1,6 Ma), Homo erectus (‑ 1,9 Ma à ‑ 140000 ans) dont est issu Homo sapiens (‑ 300000 ans à maintenant), mais également de quatre autres lignées qui se sont éteintes: Homo heidelbergensis (‑ 700000 à ‑ 200000 ans), Homo rhodesiensis (‑ 300000 à ‑ 125000 ans), Homo neanderthalensis (‑ 400000 à ‑ 40000 ans) et Homo denisovensis (‑ 400000 à ‑ 40000 ans). L’étude de Science suggère que cette réduction massive de 98,3% de nos ancêtres, survenue entre ‑ 950000 et ‑ 650000 années a permis l’émergence de l’ancêtre commun à Homo sapiens, Homo neanderthalensis et Homo denisovensis.
Comment ces scientifiques ont-ils procédé pour remonter le temps sur un million d’années? La méthode repose sur le décryptage complet du génome humain (2003), la conception par l’industrie de séquenceurs haut débit à moindre coût, ce qui a permis de séquencer complètement le génome de 3154 êtres humains contemporains, dont les données sont accessibles au travers de grands consortiums internationaux. Le génome de nos tout premiers ancêtres est de mauvaise qualité et peu exploitable. Aussi, c’est en utilisant des modèles mathématiques innovants et sophistiqués de génétique de l’évolution (Fast Infinitesimal Time Coalescent Process) que ces scientifiques ont pu remonter dans le temps la filiation des variations génétiques à partir des génomes contemporains. Les auteurs se sont focalisés sur la partie non codante du génome (98-99% de nos trois milliards de paires de base), moins sujette aux mutations rapides que la partie codante. En se basant sur des travaux scientifiques antérieurs, ils ont retenu un taux de mutation de nucléotide de 1,2 x 10-8 par durée de vie de 26 ans d’un individu. Et à partir de la diversité contemporaine d’une séquence génomique donnée, ils ont ainsi modélisé une remontée dans le temps pour retrouver la séquence ancestrale et sa diversité à diverses périodes.
1. Genomic inference of a severe human bottleneck during the Early to Middle Pleistocene transition. Wangjie Hu, Ziqian Hao, Pengyuan Du, Fabio Di Vincenzo, Giorgio Manzi, Jialong Cui, Yun-Xin Fu, Yi-Hsuan Pan, Haipeng Li. Science. 2023 Sep;381(6661):979-984. Lien html.
2. Histoire évolutive de la lignée humaine. Wikipedia
3. Did our ancestors nearly die out? Nick Ashton, Chris Stringer. Science. 2023 Sep;381(6661):947-948. Lien html.