Pourquoi le ciel est-il noir ? La métaphysique cachée des bras noirs de Krishna

 

 

 

 

Pourquoi le ciel est noir

 

Michel Cassé - L’observation enfantine que le ciel est noir après le coucher du Soleil a de profondes résonances cosmologiques.

 

Jean Audouze - En effet, imaginons que l’univers soit infini et qu’il obéisse, comme on l’a cru pendant longtemps, à la géométrie d’Euclide, que les parallèles restent parallèles aussi loin que notre pensée nous porte. Supposons en outre qu’il soit uniformément rempli d’étoiles identiques. le nombre d’étoiles serait infini et le ciel serait uniformément brillant et brûlant. Il ne serait qu’une immense broderie de lumière

 

Jean-Claude Carrière - Le ciel, en quelque sorte, serait l’enfer.

 

Michel Cassé - Précisément. Partout où se poserait le regard il serait ébloui par une étoile.

 

Jean-Claude Carrière - Or, la nuit est noire.

 

Jean Audouze - Si on imagine que l’univers est euclidien, qu’il est infini dans l’espace et éternel dans le temps, qu’il y a des étoiles partout (de plus en plus faibles à nos yeux mais de plus en plus nombreuses), il n’a aucune raison d’être noir. Le ciel serait, la nuit, aussi brillant que le Soleil. Kepler le premier, dès 1610, puis Halley, et plus tard le Suisse de Chézeaux, réfléchirent sur cet apparent paradoxe, auquel s’est attaché le nom de l’Allemand Olbers, qui le fit connaître à un large public. Pour sortir de ce paradoxe, il fallait renoncer à l’infini de l’espace, imaginer à l’univers une limite et, par-delà, un inconnaissable néant. Admettre cette limite, depuis les Grecs, était impossible à la raison, pour un très grand nombre d’esprits.

 

Michel Cassé - Ce fut un poète qui vint à bout de ce paradoxe, Edgar Poe, dans Eureka qu’il publia en 1848, deux ans avant sa mort. Voici ce texte, qu’un autre Américain, l’astrophysicien E. Harrison, exhuma :

 

Si la succession des étoiles était sans limite, le fond du ciel se présenterait à nous avec une luminosité uniforme, comme celle que manifeste la galaxie, puisqu’il ne pourrait y avoir strictement aucun point, dans tout ce fond, où n’existerait pas d’étoile. La seule façon, par conséquent, dans cet état de choses, d’appréhender les vides que nos télescopes découvrent dans d’innombrables directions, serait de supposer que la distance de l’arrière-fond invisible est si immense qu’aucun rayon de lumière, de cette provenance, n’a encore pu nous atteindre.

 

Jean-Claude Carrière - Implicitement, Edgar Poe reconnaît donc que, si l’univers est infini, le noir de la nuit est inséparable d’un univers créé et daté.

 

Jean Audouze - Oui, puisque cette lumière lointaine, dit-il, n’a pas encore eu le temps de nous atteindre. Si l’univers était éternel, la lumière aurait évidemment eu tout le temps.

 

Jean-Claude Carrière - À condition que les étoiles soient immortelles.

 

Jean Audouze - Ce qui n’est pas le cas, nous le savons, puisque nous en voyons mourir.

 

Michel Cassé - Une frontière temporelle est donc équivalente à une frontière spatiale. Les religions révélées qui, comme le judaïsme et le christianisme, ont affirmé la non-éternité de l’univers, ont admis ou proclamé un début, une création. Du même coup, elles ont créé la nuit.

 

Jean-Claude Carrière - Dieu commence par séparer l’ombre de la lumière.

 

Michel Cassé - Mais il ne nous dit pas encore pourquoi.

 

Jean Audouze - Harrison démontra que deux conséquences du Big-Bang se conjuguent pour lever définitivement ce paradoxe.

 

Michel Cassé - Il s’agit de l’expansion de l’univers et de l’âge qu’on en déduit. Ces deux effets assombrissent le ciel.

 

Jean-Claude Carrière - Comment cela ?

 

Jean Audouze - Écoute bien, c’est difficile à saisir comme toutes les choses très simples. L’observation attentive du ciel, et plus particulièrement la mesure de la vitesse à laquelle les galaxies s’écartent les unes des autres, autrement dit l’étude de l’expansion de l’univers, nous amène à donner à cet univers un âge qui est, en général, de l’ordre de quinze milliards d’années.

 

Michel Cassé - Ce chiffre peut varier, selon les modèles d’univers, mais que l’âge de l’univers soit de dix, quinze ou vingt milliards d’années, cela ne change rien : l’univers, tel que nous le voyons, a émergé à un certain moment de notre connaissance. Il a donc un âge.

 

Jean Audouze - Choisissons le chiffre moyen, quinze milliards d’années. Nous pouvons donc dire que nous voyons aujourd’hui les étoiles situées à quinze milliards d’années-lumière de nous ; ou à des distances moindres, bien entendu.

 

Michel Cassé - S’il y a des étoiles au-delà de cette distance fabuleuse, leur lumière n’a pas encore « eu le temps » de nous parvenir. Et voilà pourquoi le ciel est noir.

 

Jean-Claude Carrière - On transforme le temps en espace.

 

Michel Cassé - Exactement. Nous voyons toutes les étoiles situées dans un « rayon » de quinze milliards d’années-lumière. S’il y en a d’autres, si l’univers est infini, nous ne les voyons pas encore.

 

Michel Cassé - Si par ailleurs l’univers est limité, il n’y a donc pas d’étoiles au-delà d’une certaine distance, et le noir, dans ce cas, s’explique aisément. En revanche, si l’univers est infini, il lui faut une limite temporelle, un âge, un début, pour expliquer le noir de la nuit. Dans chaque hypothèse, il faut une limite.

 

Jean Audouze - Autre chose : puisque l’univers se dilate, la lumière des étoiles lointaines est tellement rougie qu’elle passe dans l’infra-rouge et sort de la gamme visible. On ne voit plus cette lumière.

 

Michel Cassé - Mais le ciel, dans cet invisible-là, n’est pas noir.

 

Jean-Claude Carrière - J’ai lu quelque part qu’un Anglais, au dix-neuvième siècle, avait passé la plus grande partie de sa vie à essayer de comprendre la nature fondamentale de la nuit.

 

Jean Audouze - Nous pourrions lui dire ceci : Si la nuit est noire, c’est soit parce que l’univers n’est pas éternel soit parce qu’il n’est pas infini. À moins que ce ne soit pour les deux raisons. Il faut en tout cas lui trouver une limite, soit dans l’espace (la cosmologie relativiste, celle de l’espace courbe, admet la possibilité d’un univers fermé), soit dans le temps. Dans cette seconde hypothèse, il faut admettre un commencement. Et c’est de ce « commencement » que nous avons tant de peine à parler.

 

 

Les bras noirs de Krishna

 

 

Jean-Claude Carrière - Cette spéculation sur le noir me rappelle une allégorie indienne. On allume une bougie dans l’obscurité. Cette bougie dessine une zone de lumière. L’ombre a reculé, mais elle est toujours là. On allume une deuxième bougie, puis une troisième : à chaque fois, le cercle de lumière s’élargit et l’ombre recule. On allume des milliers, des millions de bougies. Le cercle de lumière devient immense, et l’ombre l’entoure toujours.

 

Michel Cassé - On allume alors un soleil ?

 

Jean-Claude Carrière - Un soleil, dix soleils, mille soleils, des millions de soleils : la lumière paraît remplir tout l’espace, et pourtant, comme la nuit chaque soir nous le rappelle, l’ombre est toujours là. Les bras noirs de Krishna (le mot Krishna signifie noir), qui peuvent s’élargir à l’infini, continuent d’enserrer la lumière. L’ombre est autour de la lumière pour toujours. On lit dans Plutarque, dans sa Vie d’Alexandre, que celui-ci, au moment où il envahissait l’Inde, confronta des philosophes grecs qui l’accompagnaient à quelques sages indiens, dont la réputation était déjà considérable. Une des questions posées - des plus classiques - fut celle-ci : « Qui apparut le premier, le jour ou la nuit ? » Et la réponse d’un sage indien, profonde et drôle à la fois, fut la suivante : « Le jour, mais il n’a précédé la nuit que d’un jour. »

 

Michel Cassé - Inséparables, et inéluctables.

 

Jean-Claude Carrière - Je vous entends souvent parler de la vitesse de la lumière, et je me demande quelquefois : « Quelle est la vitesse de l’obscurité ? »

 

Michel Cassé - Question inquiétante.

 

Jean Audouze - Elle est probablement la même que la vitesse de la lumière. En tout cas, rassure-toi, elle ne peut pas être plus grande.

 

 

Le noir ne suffit pas

 

 

Jean-Claude Carrière - Reprenons le chemin des origines. Cette expansion de l’univers, qui nous a permis de connaître l’âge de l’univers suffit-elle à prouver le Big Bang, la brûlante densité originelle ?

 

Jean Audouze - Non, ce n’est pas suffisant. D’ailleurs, au cours des années 50, trois astrophysiciens, H. Bondi, T. Gold et le célèbre Fred Hoyle, ont lancé une autre hypothèse, celle d’une création continue. Selon cette théorie, la densité de l’univers resterait constante malgré ce mouvement d’expansion, qui dilue la matière.

 

Jean-Claude Carrière - Comment la densité resterait-elle constante dans un univers en expansion ?

 

Jean Audouze - Il suffit d’imaginer « un petit démon » (ou une divinité) capable de compenser cette dilution par une création de matière ex nihilo.

 

Jean-Claude Carrière - C’est ça, la création continue ?

 

Jean Audouze - C’est ça. Le petit démon compensateur.

 

Jean-Claude Carrière - Ces trois astrophysiciens ont-ils inventé cette histoire parce qu’ils ne pouvaient pas accepter le Big Bang, trop proche d’une image de création ?

 

Michel Cassé - C’est la raison probable.

 

Jean-Claude Carrière - Par refus du grand Dieu, ils en viennent au petit démon ?

 

Michel Cassé - Exactement.

 

Jean-Claude Carrière - Que d’imagination dans ces scénarios d’hommes de science !

 

Michel Cassé - Le mot scénario est effectivement utilisé en cosmologie. Nous ne pouvons remonter le temps que par la pensée. D’où la nécessité d’imaginer.

 

 

Autour du Big Bang

 

 

Jean-Claude Carrière - L’idée du Big Bang, d’où vient-elle ?

 

Jean Audouze - L’idée de cette phase originelle très chaude et très dense est due à un cosmologiste belge, l’abbé Georges Lemaître, qui interpréta au cours des années 30 les observations d’un autre cosmologiste, Hubble. L’abbé Lemaître fut rejoint par George Gamow, Américain d’origine russe, célèbre pour ses livres d’initiation scientifique. S’il y a eu Big Bang, dit Gamow, l’ensemble des éléments chimiques dont la matière est formée - toute la matière du monde - a été synthétisé au cours de cette première phase. Il imagina aussi que si l’univers est né d’un Big Bang très chaud, le monde dans son ensemble (et nous en particulier) doit baigner dans un rayonnement radio qui serait comme la relique du vagissement primordial de l’univers. Lorsque celui-ci refroidit au-dessous d’une température de l’ordre de 10 000 Kelvin, il cesse d’être ionisé. Par conséquent, il cesse d’être opaque.

 

Jean-Claude Carrière - Je t’arrête. Je ne comprends pas.

 

Jean Audouze - Je dois donc entrer dans le détail.

 

Jean-Claude Carrière - Entrons-y.

 

Jean Audouze - L’atome d’hydrogène est le plus simple des atomes. Il est constitué de deux particules, d’un proton et d’un électron. Or, au-dessus d’une certaine température, par exemple autour de 10 000 Kelvin, dans la phase originelle, ce proton et cet électron sont dissociés, séparés. Ils voyagent séparément, sans parvenir à se réunir pour former l’hydrogène. On dit que l’hydrogène est ionisé. Tu me suis ?

 

Jean-Claude Carrière - Ça peut aller.

 

Jean Audouze - Quand la température baisse, en dessous de cette valeur nous arrivons à ce que nous appelons un moment critique. Dans ce cas précis, à 10 000 Kelvin, le proton et l’électron, pourrait-on dire, cessent de s’ignorer. Ils s’associent. L’électron se met à tourner autour du noyau. L’atome d’hydrogène se forme. La matière devient « visible ».

 

Jean-Claude Carrière - Et cette opacité, dont tu parlais ?

 

Jean Audouze - Dans le premier état, aux très hautes températures, l’univers est opaque.

 

Jean-Claude Carrière – Pourquoi ?

 

Michel Cassé - Parce que l’électron libre, qui n’est pas encore associé au proton, dévie les photons de la lumière. Quand la température baisse, quand l’électron s’associe au noyau, il laisse passer les photons, il ne retient plus la lumière. L’univers devient transparent et donc observable.

 

Jean-Claude Carrière - Une fois de plus, méfions-nous des généralisations, des simplifications. C’est en entrant dans le détail qu’on devient clair.

 

Jean Audouze - Je continue ?

 

Jean-Claude Carrière - Je t’en prie. Tu parlais du vagissement primordial, qui serait comme une relique de l’origine.

 

Jean Audouze - Gamow imagina que le rayonnement électromagnétique émis lors des phases denses et chaudes, au tout « début », s’est dilaté et refroidi comme le reste de l’univers. Ses calculs, dans les années 50, l’amenèrent à penser que tout l’univers devait être immergé dans un rayonnement radio correspondant à une température de 8 Kelvin. Une quinzaine d’années plus tard, en 1965, deux radioastronomes américains, A. Penzias et R. Wilson, mettaient en évidence ce rayonnement qui correspondait à une température de 3 Kelvin.

 

Jean-Claude Carrière - C’est ce qu’on appelle le rayonnement fossile ?

 

Jean Audouze - Précisément. Le Big Bang de l’abbé Lemaître se voyait confirmé par l’observation. Du même coup, le scénario statique de Bondi, Gold et Hoyle, reposant sur une création continue, se trouvait anéanti.

 

Jean-Claude Carrière - Fini le petit démon ?

 

Jean Audouze - Abandonné. De ce point de vue, l’année 1965 marque une vraie révolution cosmologique.

 

Michel Cassé - Dans cette histoire, il faut cependant remarquer que Gamow a eu tort sur le premier point : les éléments chimiques n’ont pas tous été formés lors de la première phase. Cette formation s’arrête à l’hélium 4 et au lithium 7. Les autres éléments ont été synthétisés beaucoup plus tard dans le creuset des étoiles. Fred Hoyle, père avec William Fowler de la théorie de la formation des éléments chimiques dans les étoiles, a donc raison sur un point : nous sommes tous poussière d’étoiles. En revanche Hoyle s’est trompé sur la création continue. La découverte du rayonnement radio lui a porté un coup fatal. Gamow et Hoyle restent donc à égalité : 1 partout.

 

Jean-Claude Carrière - En vous écoutant, j’ai l’impression que la cosmologie est une sorte d’arène où se mesurent des champions et qu’une grande partie de leur argumentation semble extérieure à la science.

 

 

La métaphysique cachée

 

 

Michel Cassé - Les à priori métaphysiques dissimulés se retrouvent aussi dans la pensée scientifique.

 

Jean-Claude Carrière - Par exemple ?

 

Jean Audouze - La théorie du Big Bang reste encore aujourd’hui en partie subjective. Il est assez facile de voir pourquoi certains astrophysiciens, secrètement hantés par le mythe de la création divine, se sont ralliés à cette théorie, car elle n’exclut pas le doigt de Dieu. D’ailleurs elle a été proposée par un astronome qui était aussi un religieux, le père Lemaître. Ces esprits-là ont besoin d’un début.

 

Michel Cassé - En revanche, si on nie l’expansion de l’univers, on n’a pas besoin d’un début. C’est probablement à cause de leur athéisme que certains astrophysiciens rejettent le Big Bang, en essayant par tous les moyens de construire une théorie où il n’y aurait pas de mouvement de l’univers, pas d’expansion.

 

Jean Audouze - Le Big Bang porte une sorte de signature. Les objets les plus éloignés dans l’espace sont ceux dont la lumière est la plus rougie. Cette rougeur est due à une relation entre leur vitesse et leur distance. Si on dit le contraire, si on dit que cette rougeur n’a rien à voir avec la vitesse et la distance des objets, mais que les photons qui les composent ont une « propriété intrinsèque » qui les fait rougir (propriété qui est un principe supposé, une virtualité, assez proche du petit démon), alors on n’a plus besoin d’expansion ni de création. Et le rêve d’un univers stable, permanent, incréé, vieux rêve où se retrouve un zeste d’athéisme soigneusement caché sous une enveloppe scientifique, adopte une forme nouvelle, un vocabulaire nouveau, mais il est sauvé !

 

Jean-Claude Carrière - Une part d’irrationnel se glisse donc encore dans la théorie scientifique ?

 

Jean Audouze - À l’évidence. La vérité de référence, à laquelle nous aspirons tous, n’existe pas. Ou plutôt, elle n’existe plus. Elle existe de moins en moins.

 

Michel Cassé - Dans les années 50, Fred Hoyle fut le grand novateur, un vrai génie. Il a compris que la plupart des éléments chimiques sont formés dans les étoiles. William Fowler, qui a développé et précisé cette idée, et qui en porte aujourd’hui toute la gloire (il est un des pères fondateurs de l’astrophysique nucléaire), a souvent rendu hommage à Hoyle. Mais l’athéisme fondamental de Hoyle lui interdit d’accepter l’idée d’un univers en expansion et d’un commencement du monde.

 

Jean Audouze - Il est resté l’homme du cosmos incréé, de la théorie de la « création permanente », théorie qui fut mise à bas par la découverte du rayonnement fossile.

 

Jean-Claude Carrière - A-t-on d’autres exemples au vingtième siècle d’entêtement scientifique reposant sur des préjugés philosophiques ou religieux ?

 

Jean Audouze - Un en connaît bien d’autres.

 

Michel Cassé - L’attitude d’Einstein offre sans doute l’exemple le plus célèbre. Ayant sous les yeux la solution des équations qui lui indiquait que l’univers n’était pas statique, qu’il était en expansion ou en contraction, sa première réaction fut de refuser cette indication. Il affirmait lui aussi avec obstination que l’univers est stable alors que sa propre théorie lui disait le contraire. C’est un Russe, Friedman, qui dès 1922, sur la base des mêmes équations, fit la démonstration que l’univers allait se dilatant ou se contractant. Le père Lemaître pour sa part y vit l’origine du monde, l’« œuf originel » d’une densité prodigieuse ou l’« atome primordial ». Mais Einstein fit la grimace.

 

Jean-Claude Carrière - Son attitude à l’égard de la mécanique quantique et sa longue polémique avec Niels Bohr s’expliquent aussi par des raisons personnelles et secrètes ?

 

Michel Cassé - Sans doute.

 

Jean-Claude Carrière - Le fameux « Dieu ne joue pas aux dés », était-ce une boutade ?

 

Michel Cassé - On ne le saura jamais. Mais cette phrase exprimait de toute évidence un très impérieux besoin d’ordre.

 

Jean Audouze - La cosmologie ne peut venir au secours d’aucune pensée religieuse ou philosophique, et je souris de voir que c’est dans les domaines où la science a le plus de mal à rassembler des faits pertinents que les passions les plus fortes se lèvent et en viennent à déformer le discours des scientifiques. C’est là aussi que la recherche de la reconnaissance des pairs, voire d’un plus large public, est exacerbée.


















 

 

 

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