INSOLUBLE MAIS VRAI !

Ces énigmes et casse-tête qui résistent encore à la science

Note de Frédéric Lequèvre - SPS n°322, octobre / décembre 2017

INSOLUBLE MAIS VRAI !

Ces énigmes et casse-tête qui résistent encore à la science

David Louapre

Flammarion, 2017, 191 pages, 18 €

Quel fil rouge peut bien relier l’origine de la langue basque et l’hypothèse de la matière noire ? La supraconductivité et la faune du Cambrien ? Les nombres premiers, le sommeil, le vieillissement, les écoulements turbulents et le paradoxe du Soleil pâle ? Réunir en moins de deux cents pages dix-huit de ces « énigmes et casse-tête qui résistent encore à la science » relève de la gageure et certains ne verront là que la ficelle un peu grosse d’une entreprise purement commerciale.

Cependant, si l’éditeur cherche bien entendu à capitaliser sur le succès d’un « youtuber » aux 300 000 abonnés, ce dernier ne manque assurément pas de talent pour exposer avec clarté et pédagogie les enjeux de chacun de ces défis posés aux scientifiques. On objectera que le choix d’ensemble ne brille pas par son originalité : la structure de l’atome, les nombres premiers, les décimales de pi, l’avant Big Bang et l’avenir de l’Univers, l’origine de la vie, sont autant de thèmes rebattus – il est vrai souvent de manière malheureuse – par la littérature destinée au grand public.

L’auteur évite la plupart des écueils de ces sujets qui frisent souvent le sensationnalisme : les décimales de pi renferment-elles le portrait de la Joconde ? L’humour et l’ironie venant en renfort, le rationalisme critique n’est jamais bien loin : « Car si l’on soupçonne fortement pi d’être un de ces "nombres univers1", personne n’a jamais pu le démontrer ! Pis, les seuls nombres univers dont on soit certains qu’ils le soient sont ceux qu’on a construits exprès pour cela. » Pour clore le chapitre : « rassurez-vous, si de telles démonstrations existent, elles se trouvent quelque part écrites dans les décimales de pi. D’ailleurs, ce chapitre et les précédents y figurent aussi, et je ne sais pas pourquoi je continue à écrire ce livre... » (p. 18).

L’un des objectifs assumés de ce petit livre est de susciter des vocations de chercheurs. Le lecteur est invité à jouer en ligne pour participer à la découverte de la structure 3D de certaines protéines et son esprit est stimulé par ce passionnant problème, plus général : comment une protéine passe-t-elle en quelques millisecondes d’une conformation linéaire à sa forme tridimensionnelle fonctionnelle ? Non seulement personne ne sait modéliser ce repliement, afin de prévoir la structure d’une protéine à partir de la succession des acides aminés qui la composent, mais il n’existe aucune explication de la manière dont une protéine « se retrouve » aussi rapidement dans cette configuration d’énergie minimale. C’est une qualité de ce petit ouvrage de porter à la connaissance du plus grand nombre les « énigmes scientifiques », non seulement du point de vue des applications, mais aussi à travers les problèmes fondamentaux qu’elles sont susceptibles de faire émerger.

On regrettera qu’il sacrifie à cette mode déroutante qui consiste à exhiber certaines formules mathématiques sans donner la signification de tous les symboles et unités... Cela ne peut qu’irriter le lecteur initié et frustrer celui qui ne l’est pas. À moins qu’il s’agisse d’une stratégie pour susciter la curiosité et stimuler l’envie d’étudier plus avant le sujet ?

Le dernier chapitre, « Comment expliquer les valeurs des constantes fondamentales », est a priori le plus sulfureux, mais il est clairement exposé et bien documenté. Si les accélérations de la gravité sur Terre, sur la Lune et sur Mars peuvent être déduites des dimensions et masses de ces astres et de la constante de la gravitation universelle G, la valeur de cette dernière n’est pas prédite par la théorie. Il en va ainsi de plusieurs autres constantes fondamentales de la physique et de la cosmologie, et certains penseurs ont spéculé sur ce qu’il adviendrait si ces dernières avaient été quelque peu différentes : l’abondance d’éléments comme le carbone par exemple n’aurait pas été celle que nous connaissons et la vie telle que nous la connaissons serait absente de l’Univers. L’auteur insiste sur le caractère non vérifiable d’une telle assertion. Point positif, il nous fait grâce de la sempiternelle histoire (non attestée) de la découverte anthropique de l’état de Hoyle2 du carbone 12, une légende relayée à travers nombre d’articles et d’ouvrages – même récents, et pas uniquement « grand public », y compris par des auteurs sérieux3 !

David Louapre anime une chaîne Youtube : « Science étonnante ». À l’origine spécialiste en gravité quantique – il est titulaire d’un doctorat dans ce domaine – il est passé depuis à la recherche privée sur les matériaux. Il s’avère également un authentique passionné de vulgarisation scientifique, une discipline des plus exigeantes.

1 Un nombre univers est un nombre réel pour lequel toute séquence finie de chiffres apparaît dans son écriture décimale.

2 L’état de Hoyle du noyau du carbone 12 est un état dit excité, dont l’énergie est supérieure à l’état fondamental de cet élément, et très proche de la somme des énergies de trois noyaux d’hélium. Cet état est impliqué dans les réactions nucléaires au sein des étoiles, qui aboutissent à la formation des éléments carbone, oxygène, azote, etc., à partir des éléments plus légers, hydrogène et hélium.

3 De nombreux vulgarisateurs relaient une histoire de cette découverte, effectuée dans les années cinquante, en faisant appel au « raisonnement anthropique » que Fred Hoyle aurait tenu : puisque nous existons dans l’Univers, et que la chimie de la vie est basée sur le carbone, il doit exister un moyen spécifique de produire du carbone en relative abondance. Voir le travail d’un historien des sciences sur le sujet : Helge Krach, “When is a prediction anthropic ? Fred Hoyle and the 7.65 MeV carbon résonance”.

Mis en ligne le 3 février 2018
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