astronomie et espace

Quel tourbillon ! Du big bang à la fin des temps, des particules aux galaxies, de la physique quantique à la relativité générale, en passant par l'histoire du vivant et celle de l'être humain, le physicien américain Brian Greene nous entraîne dans une quête passionnante du sens de la vie grâce à son cinquième ouvrage paru en 2020, "Jusqu'à la fin des temps".

Professeur de physique et de mathématiques, conseiller scientifique et savant considéré aujourd'hui comme un des meilleurs spécialistes de la Théorie des Cordes, Brian Greene est avant tout un adepte du physicalisme, "thèse selon laquelle toutes les connaissances sont réductibles, au moins théoriquement, aux énoncés de la physique". Selon ce principe, la vie est un phénomène physico-chimique, le cerveau humain un ordinateur précâblé pour favoriser les chances de survie, et la conscience le résultat de processus neuro-physiologiques. En découle que les lois de la Nature déterminées par les mathématiques sont sans finalité, que le libre-arbitre n'existe pas, que la pensée, le langage, les arts et la philosophie sont des prolongements de notre architecture cérébrale au même titre que la religion, "production humaine" destinée à expliquer la création de l'univers, calmer la peur de la mort, renforcer les liens sociaux et donner un sens à la vie terrestre.

Dans un extraordinaire tourbillon d'érudition, Brian Greene évoque le principe d'entropie et les lois de la thermodynamique, la gravité répulsive, l'intrication quantique, l'énergie sombre et la matière noire, l'effet tunnel, les multivers, les trous noirs, la lumière, le boson de Higgs, la théorie du chaos, l'ADN, les sélections naturelle et sexuelle, l'évolution darwinienne, les algorithmes et l'intelligence artificielle...

Le physicien parvient à élargir notre vision de l'aventure humaine à l'échelle du cosmos, de l'infini et de l'éternité, et conclut avec humilité et pragmatisme que vouloir laisser une trace durable pour assurer son immortalité est parfaitement illusoire. Constitué de particules et d'atomes assemblés en molécules, cellules et protéines, l'Homme doit comprendre qu'il est mortel, que les étoiles vont disparaitre et que le temps lui-même est impermanent. "La contemplation du futur lointain" ne doit pas l'effrayer mais au contraire lui faire ressentir un "sentiment de calme et de connexion avec le monde". Et ainsi jusqu'à la fin des temps.

Tonton Daniel
 

Bonjour à tous

Déjà "Poussières d'étoiles" selon l'astrophysicien Hubert Reeves, serions-nous également des "Enfants de la lumière" comme le suggère son confrère David Elbaz dans son dernier livre paru en 2021 "La plus belle ruse de la lumière" ? Membre de l'Union astronomique internationale, directeur de recherche au CEA de Saclay, conseiller scientifique auprès du CNES et de l'ESA et spécialiste de la formation des galaxies, l'auteur nous emmène dans un voyage de l'infiniment petit à l'infiniment grand, à la recherche de la beauté et de la poésie dans notre univers. Et si celui-ci avait un sens ?

Principal sujet de l'ouvrage, le paradoxe du phénomène d'entropie (second principe de la thermodynamique) qui explique le désordre toujours croissant de l'organisation de la matière dans l'univers mais qui devient incompatible avec l'organisation de structures de plus en plus complexes contenant davantage d'"information" (l'animal ou l'être humain par exemple). Réponse de David Elbaz : les structures organisées liées à la fois à une entropie négative et à un concentré d'information produisent plus de photons et d'énergie par agitation atomique et rayonnement thermique infrarouge que la matière inerte. Le bilan penche donc en réalité vers une entropie positive grâce au principe nommé par l'auteur "photolifération", augmentation du nombre de particules dans l'univers lorsque de la lumière est créée sans provoquer de désordre dans l'organisation de la matière. Même les trous noirs seraient capables de créer des photons à partir du vide quantique et de s'évaporer en émettant des rayons gamma !

Consacrée à la vie extraterrestre, la deuxième partie de l'ouvrage nous permet de retrouver Lucrèce, Camille Flammarion ou Jacques Monod et de croiser la sonde soviétique Luna 15, le satellite espion américain KH-11 ou le mystérieux visiteur de l'espace Oumuamua. Au fil de pages enrichies de nombreuses anecdotes et de quelques secrets de la NASA, David Elbaz rappelle dans le désordre (!) la similitude des molécules de chlorophylle et d'hémoglobine, la stabilité de l'atome de fer, la chiralité du vivant et l'asymétrie biomoléculaire, la double nature ondulatoire et corpusculaire de la matière ou la récente découverte d'exoplanètes. L'occasion enfin pour lui d'évoquer l'idée d'un temps long qui permet de "laisser quelque chose derrière nous (...) pour que quelqu'un en profite"...

Et si l'univers avait un sens ? Celui de la flèche du temps destinée à engendrer toujours plus de lumière par tous les moyens, depuis la création des atomes jusqu'à l'apparition de la vie et de l'être humain ? Un être humain à la fois "centre du monde observable" et "enfant de la lumière" ?

Tonton Daniel
 

Bonjour à tous

Selon le neurologue Frédéric Flamant, directeur de recherche à l'INRA et docteur à l'Institut de génomique fonctionnelle de Lyon, la ola dans les stades ne tournerait pas dans un sens aléatoire mais le plus souvent dans le sens horaire ! Point de départ d'une enquête passionnante développée en 2016 dans "La science insolite de l'asymétrie", cette asymétrie comportementale s'expliquerait par le fait que nous avons tous un oeil "directeur" induisant une dominance oculaire, phénomène lui-même conséquence d'une asymétrie du fonctionnement cérébral. Mais notre cerveau est loin d'être le seul à présenter une asymétrie...

A l'échelle macroscopique, l'asymétrie anatomique et physiologique naturelle commune à de nombreuses espèces est fréquente, morphologie des poissons plats, enroulement de la coquille des escargots vers la droite, décalage des oreilles internes chez les oiseaux nocturnes et les cétacés, position du coeur à gauche et implantation capillaire en spirale vers la droite au sommet du crâne chez les humains ! A la recherche des causes de cette asymétrie physique, l'auteur évoque les chromosomes dont l'expression de certains gènes entraîne la production de protéines capables de créer une latéralité gauche puis une rupture de symétrie du corps et du cerveau. Parfois, ce "mécanisme universel" se dérègle à cause d'une mutation d'origine naturelle ou environnementale et provoque chez l'Homme un situs inversus (thorax inversé), chez l'escargot un enroulement de sa coquille vers la gauche (un sur 10.000 environ) ou chez certains oiseaux ou papillons une gynandromorphie, apparition rarissime et simultanée de caractères sexuels mâles et femelles.

A l'échelle moléculaire, les protéines, asymétriques par nature car composées de longues chaines d'atomes, s'enroulent souvent de manière hélicoïdale. Certaines molécules dites "chirales" présentent deux variétés inversées en miroir ou "éniantomères", aux propriétés différentes malgré une même composition chimique. Pour les distinguer, il faut examiner leurs propriétés optiques : l'une, dite D ou "dextrogyre", dévie la lumière polarisée vers la droite, l'autre, dite L ou "lévogyre", vers la gauche. Formées naturellement dans l'Univers ou par synthèse chimique en laboratoire, les deux formes L et D sont toujours en égales proportions. Or, sans qu'on sache pourquoi, la vie terrestre n'utilise qu'une seule forme de chiralité : les acides aminés qui entrent dans la constitution des protéines, bases des structures du vivant, n'existent que sous la forme L (à l'exception de la glycine non chirale), tandis que les sucres de l'ADN n'appartiennent qu'à la forme D. Ainsi, la chaine d'ADN tourne exclusivement vers la droite et les conséquences biologiques de cette mystérieuse "homochiralité du vivant" sont multiples, les systèmes biologiques dépendant directement de la forme des molécules pouvant leur être administrées.

Parmi les paires d'éniantomères, certaines révèlent des propriétés très différentes, voire opposées. Ainsi, en parfumerie, quand les deux formes du limonène donnent les arômes de citron et d'orange, l'un des énantiomères de la carvone possède une odeur caractéristique de fenouil alors que sa "molécule miroir" développe un arôme puissant de menthe verte ! De même, seul un éniantomère de l'aspartame est utilisé, l'autre ayant un goût amer. Dans l'industrie, l'énantiomère d'un herbicide très toxique peut se révéler totalement inoffensif grâce à la configuration spatiale différente de son principe actif. Certaines bactéries du sol ne digèrent parfois qu'une forme d'herbicide, effet qui peut induire de graves pollutions phyto-sanitaires. Un autre exemple dramatique est celui du thalidomide, substance vendue et utilisée comme sédatif dans les années 1960 mais dont un des éniantomères a provoqué de nombreuses malformations de foetus chez des femmes enceintes.

Mais d'où vient cette asymétrie, des protéines en particulier et des molécules en général ? Réponse de Frédéric Flamant : de l'asymétrie des atomes qui les composent, voire même de l'existence de particules élémentaires chirales au sein même de ces atomes ! Alors que la symétrie d'un noyau atomique est garante de sa stabilité (celui d'un élément radioactif présente une dissymétrie), l'asymétrie de l'atome de carbone, brique élémentaire du vivant, est connue depuis longtemps. On sait peu néanmoins que sa forme dextrogyre n'existe pas naturellement au profit de la forme lévogyre, la seule qui permet un enroulement stable de chaines carbonées aux liaisons chimiques avec des atomes d'oxygène et d'hydrogène. D'autres scientifiques en revanche, se basant sur les découvertes de Faraday au XIXe siècle, émettent une hypothèse très différente en évoquant des forces extérieures : l'asymétrie du vivant s'expliquerait selon eux par l'influence du milieu stellaire ! Le rayonnement ultraviolet émis par des étoiles massives et dévié par des champs magnétiques aurait séparé les deux formes L et D lors des premiers temps de notre Univers. Afin de découvrir des biosignatures et une vie extra-terrestres, des astronomes européens ont d'ailleurs mis sur pied en 2021 le projet Mermoz basé sur la détection d'une polarisation circulaire de la lumière réfléchie par des exoplanètes et causée par l’homochiralité de tout matériau biologique !

Avec précaution, l'auteur précise en fin d'ouvrage que beaucoup de questions restent sans réponse et que sa théorie "atomique" ne repose sur aucune preuve empirique. "La symétrie est la manifestation suprême de la beauté" aurait écrit le philosophe Erasme au XVe siècle. Hélas pour lui, des atomes aux galaxies en passant par les cellules et la ola dans les stades, tout dans l'univers se révèle asymétrique. La beauté n'est donc pas forcément symétrique et mathématique... mais ceci est un autre débat !

Tonton Daniel

Parmi les différentes sources en complément du livre de Frédéric Flamant :

Sciences et Avenir n°881 - Juillet 2020 (Les escargots gauches naissent du hasard)
Sciences et Avenir n°846 - Août 2017 (Un regard nouveau sur le vivant)
Sciences et Avenir - Janvier 2000 (Question de forme)
Sciences et Avenir Hors série - Octobre 2011
Sciences et Avenir n°831 - Mai 2016 (Sur la piste des premières molécules)
Sciences et Avenir - Octobre 2000 (Droite, gauche, le choix de la nature)
Ciel et espace - Septembre 2014 (L'asymétrie du vivant vient-elle des étoiles ?)
Ciel et Espace n°573 - Octobre 2020
https://nccr-planets.ch/fr/blog/2021/06/18/signature-de-la-vie-mesuree-depuis-les-airs/
 

Bonjour à tous

Une porte ? Des martiens ? Une civilisation mystérieuse ? Commentaires et fantasmes vont bon train sur la Toile après la diffusion par la NASA d'un cliché pris par le robot Curiosity à la surface de la planète Mars le 7 mai 2022. Photographiée par la Mastcam de l'imposant et infatigable rover sur un site géologique baptisé Greenheugh Pediment, une étrange formation rocheuse en surplomb ressemble comme deux gouttes de ciment à une entrée creusée artificiellement dans la roche à la manière de celles d'une pyramide égyptienne ou d'une demeure troglodytique !

La malicieuse planète Mars n'en est pas à son coup d'essai, qui nous faisait croire au XIXe siècle à l'existence de canaux artificiels et au XXe siècle à la présence d'un visage géant sculpté par des mains extraterrestres invisibles. Mais hélas, encore une fois, la réalité est beaucoup plus prosaïque. Afin d'expliquer cette cavité rectangulaire aux lignes parfaites, géologues et scientifiques évoquent un éboulement naturel, une fracture dans la roche ou un cisaillement produit par un séisme ou par l'érosion. D'autres précisent qu'en raison du cadrage et sans repère ni référence, la dimension de cette troublante structure est également inconnue et pourrait varier de quelques centimètres à plusieurs mètres. Tous s'accordent donc sur une paréidolie, illusion d'optique et phénomène bien humain, qui nous fait deviner des lapins dans les nuages, des visages sur des troncs d'arbres ou la Sainte Vierge sur un toast grillé...

"Croire n'est pas savoir" affirmaient les penseurs du siècle des Lumières qui distinguaient déjà science et fiction. Même discours raisonnable aujourd'hui : pas de porte, pas de couloir, pas de chambre au trésor... et pas de petits hommes verts ! A moins que ... ? Comme le souligne le magazine Sciences et Avenir du mois, le doute ne fait-il pas "partie intégrante de l'esprit des sciences" ?

Tonton Daniel