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ARTICLE RECOMMANDE: Ajustement fin de l’univers

 

Quest-ce que lajustement fin?

Au cours du sicle
dernier, les scientifiques ont dcouvert que si certaines proprits de
lunivers taient trs lgrement modifies, nous ne pourrions exister. Elles
doivent se maintenir lintrieur de paramtres trs troits pour que notre
vie soit maintenue et que notre environnement soit habitable.

Lunivers est finement ajust pour
permettre lexistence de vie intelligente dont la complexit et la dlicatesse
dfient lentendement humain.

Types dajustements fins

1.    
Ajustement fin des lois de
la nature.

2.    
Ajustement fin des
constantes de la physique.

3.    
Ajustement fin des
conditions initiales de lunivers.

 

1. Ajustement fin des lois de la nature

Il y a deux faons de considrer cet
aspect de lajustement fin :

A. Prcisment, des lois
appropries sont ncessaires lexistence de vies hautement complexes. Si
lune de ces lois manquait, ce genre de vie serait impossible. La loi de la
gravit en est un exemple. Sans elle, il ny aurait ni toiles ni plantes. Un
autre exemple est celui de la force lectromagntique, sans laquelle il ne
pourrait y avoir datomes, car il ny aurait pas de force pour maintenir
ensemble les lectrons ngativement chargs et les protons positivement
chargs, qui permettent les liens chimiques.

 

B. Lharmonie entre la nature et
les mathmatiques : Ce nest quau 20e sicle que nous avons
compris que ce que nous observons, dans la nature, ne peut tre dcrit que par
une poigne de lois physiques et que chacune delles peut tre dcrite par des
quations mathmatiques simples.

2. Ajustement fin des constantes de la
physique

Les  constantes  sont les
nombres invariables qui apparaissent dans les quations mathmatiques exprimant
les lois de la nature. Les lois de la nature ne dterminent pas la valeur de
ces constantes. Il pourrait y avoir un univers gouvern par les mmes
lois, mais avec des valeurs diffrentes chez ces constantes. Selon les
valeurs de ces constantes, un univers gouvern par les mmes lois de la
nature serait trs diffrent. La constante de gravitation G en est un
exemple. Si lon augmentait la force de gravit dune partie pour 1034 ,
mme les organismes unicellulaires seraient anantis et seules les plantes de
moins de 100 pieds de diamtre pourraient tre habitables. Une mesure multiplie
par 400 dans la constante de gravitation G aurait pour rsultat de crer, sur
ces plantes, une force de surface au moins dix fois plus grande.

3. Ajustement fin des conditions initiales
de lunivers

En plus des constantes, il y a
certaines quantits arbitraires qui sont des conditions initiales sur la base
desquelles les lois de la nature fonctionnent. Parce que ces quantits sont
arbitraires, elles ne sont pas dtermines par les lois de la nature.

Les scientifiques ont dcouvert que ces
constantes et ces conditions initiales doivent se trouver dans un ventail de
valeurs trs restreint pour que lunivers puisse exister. Cest ce que lon
entend par lexpression  lunivers a t finement ajust pour la
vie .

Un exemple dajustement fin

Voici un exemple dajustement fin qui
rend notre plante habitable. Un certain nombre de facteurs doivent tre
finement ajusts pour faire en sorte quune plante puisse soutenir la
vie :

      
Ce doit tre un systme
solaire unique, afin quil puisse contenir des orbites plantaires stables.

      
Le soleil doit avoir une
masse adquate. Sil tait plus grand, son clat changerait trop rapidement et
il y aurait trop de rayonnements haute nergie. Sil tait plus petit, lventail
des distances plantaires capables de soutenir la vie serait trop troit; la
bonne distance serait si proche de ltoile que lnergie des mares
perturberait la priode de rotation de la plante. Les radiations
ultraviolettes seraient galement inadquates pour la photosynthse.

      
La distance entre la terre
et le soleil doit tre parfaite. Trop proche, leau svaporerait; trop
loigne et la terre serait trop froide pour la vie. Une modification de
seulement 2% ferait steindre toute vie.

      
La terre doit avoir une
masse suffisante pour retenir une atmosphre autour delle.

      
La gravit de surface et la
temprature doivent galement se maintenir pour que la plante puisse avoir une
atmosphre propice la vie, i.e. quelle doit pouvoir conserver un mlange de
gaz adquat pour que la vie subsiste.

      
La terre doit tourner la
bonne vitesse. Si elle tournait trop lentement, les diffrences de temprature
entre le jour et la nuit seraient trop extrmes. Si elle tournait trop vite,
la vitesse des vents serait dsastreuse.

      
La gravit terrestre,
linclinaison axiale, la priode de rotation, le champ magntique, lpaisseur
de la crote, le ratio oxygne/nitrogne, le dioxyde de carbone, la vapeur
deau et les niveaux dozone doivent tous tre finement ajusts.

Un calcul approximatif mais prudent des
chances quaurait une telle plante dexister dans lunivers est de 1 sur 1030.

Lexemple le plus extrme dajustement fin

Selon le modle cosmologique standard,
ltat initial de lespace-temps et donc de la gravit de lunivers
primordial avait trs peu dentropie. La masse-nergie de lunivers primordial
devait tre prcise pour permettre lexistence des galaxies, des plantes et
des hommes. Lexemple le plus extrme dajustement fin est li la
distribution de la masse-nergie durant cette priode.

Les chances pour quun tat de basse
entropie existe par pur hasard sont de 1010^123 le nombre
Penrose. Essayons davoir une ide du type de nombre dont nous parlons, ici.
Il nexiste pas suffisamment de particules, dans lunivers (que nous
connaissons) pour en crire tous les zros! Ce nombre est si grand que si
chacun de ses zros tait un caractre 10 points, il remplirait une grande
portion de lunivers. Cest pourquoi nous lillustrerons de trois faons :

Poser en quilibre, simultanment, un
milliard de crayons, sur leur mine, sur une surface vitre, sans aucun soutien
vertical, ne se rapproche mme pas de la description de lexactitude dune
partie de 1060.

Deuximement, on parle, ici, dinfiniment
plus de prcision que ce qui serait ncessaire pour lancer une flchette et
frapper une pice de monnaie travers lunivers!

Troisimement, recouvrez lAmrique du
Nord avec des pices de monnaie superposes allant jusqu la lune (380 000 km
ou 236 000 milles), puis faites la mme chose pour plus dun milliard de
continents de la mme taille. Peignez une des pices en rouge et cachez-la
parmi cette multitude de pices. Bandez les yeux dune personne et
demandez-lui de trouver la pice peinte. Les chances pour quelle la trouve
sont de 1 sur 1037.

Tous ces nombres sont extrmement petits
comparativement lajustement fin du nombre de Penrose, qui est lexemple le
plus extrme
dajustement fin que nous connaissions.

En bref, lajustement fin dautant de
constantes de la physique doit se trouver dans un ventail de valeurs
excessivement troit pour que la vie puisse exister. Si elles avaient des
valeurs trs lgrement diffrentes, aucun systme matriel complexe ne
pourrait exister. Il sagit l dun fait bien connu.

 

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