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Max Tegmark - Notre univers mathématique




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Max Tegmark - Notre univers mathématique

En quête de la nature ultime du réel

livres-et-lectures.net - Date de la note : 4 août 2014

Si l'univers est infini, qui, dans un livre fini par nature, peut tout dire ? Et qui, de plus, peut en faire une synthèse, elle aussi finie ? Mais, comme rien ne m'arrête, je vais quand même tout ( quelle blague...) vous dire. On y va ?

1 = 2

D'abord une précision. Il y a 2 livres en un.
Le 1er fait le point de ce que nous savons en cosmologie et des théories raisonnablement établies. Sans d'ailleurs que la" théorie de l'Inflation", assez récente, ait la solidité des vieilles révolutions qu'ont été la Relativité et la Mécanique quantique.
Le second livre explore les conséquences de ce corpus théorique, mais surtout celles de l'Inflation. Et conduit l'auteur, professeur de Physique au MIT (USA), à deux propositions (ce n'est pas un gourou, il n'affirme pas) :
- il existe des univers parallèles, il en existe même des familles infinies, dont l'existence n'est pas une hypothèse nouvelle, mais la conséquence logique des théories actuelles.
- l'univers (au pluriel éventuellement), dans sa réalité ultime, n'est rien d'autre qu'une structure mathématique, c'est à dire un ensemble d'objets et de relations entre eux qui peuvent parfaitement s'exprimer sous tous leurs aspects par un objet mathématique ayant des relations équivalentes.

Un point du savoir

Le 1er livre est passionnant pour qui s'intéresse à la cosmologie, frontière du savoir actuel. Sa lecture est assez facile, car MT ne joue pas au prophète. Puisqu'il sait et peut prouver, il n'a pas besoin de solliciter la crédulité du lecteur ni d'exciter son émotion. Il sait présenter les faits et les modèles théoriques qui les font comprendre et permettent de prévoir d'autres faits vérifiables dans un langage d'honnête homme. Tout cela d'une manière légère et parfois même avec humour. Un must, en particulier pour l'ex-physicien un peu rouillé que je suis et qui avait bien besoin de refaire le plein de savoir.

Une plongée exploratoire

Le second livre est plus difficile, sans pourtant faire appel à une connaissance physique ou mathématique particulière. Il exige cependant une capacité (une expérience ?) à suivre un raisonnement logique conscient de ses exigences parfois frustrantes, caractéristique de la pensée scientifique et dont l'expérience montre la rareté de l'occurrence chez nos contemporains. Prenez un miroir, soyez objectifs et vous saurez si vous devez lire cette seconde partie, cher lecteur... Elle est, en tout état de cause, affriolante par les perspectives qu'elle offre. Deux minuscules sujets à titre d'exemple, pour vous donner envie d'en savoir plus :

Nous serions entourés d'espaces parallèles, certains accessibles (avec beaucoup de sueur) à nos mesures et d'autres pas. Ce serait, encore une fois une conséquence de la théorie de l'Inflation, séduisante, mais dont on ne peut pas dire qu'elle est "prouvée". Il est vrai que quand une théorie a fait des prévisions vérifiées, il n'est pas absurde de dire qu'elle peut avoir raison là où la vérification est impossible. Ici, au contraire, le doute persiste dans nos circonstances. Une autre famille d'espaces parallèles donnerait une solution aux caractéristiques irritantes de la Mécanique quantique (Einstein : Dieu ne joue pas aux dés !), à savoir les incertitudes et les probabilités associées à ses calculs. Sans prévision exclusive et vérifiable, on sort de la science... MT en est bien conscient.

Un autre sujet, qui m'émoustille plus, est cette constatation qu'à chaque fois qu'en physique on va au fond des choses, une structure mathématique émerge qui résume, explique et permet alors des prévisions vérifiables, avec une incroyable précision. Dirac découvrit l'antiélectron comme solution mathématiquement correcte d'une équation. Plus frappantes encore sont les particules élémentaires, dont le boson de Higgs, prévu depuis longtemps comme solution d'une structure mathématique du "Groupe de Lie SU3", a clos la liste récemment. La réalité serait-elle mathématique, comme le pense MT ? Je souhaiterais faire deux remarques à ce sujet, qui traduiront mes réserves.

Les mathématiques sont un produit de l'esprit de l'homme

Je pense que les mathématiques ne sont que création de l'esprit humain. Rien ne me permet de penser autre chose aujourd'hui. Je considère le renversement de perspective proposé ici comme une spéculation, intéressante certes, mais à ce stade et en absence de prévision vérifiable, sans plus. On reste bien entendu plantés avec la question (dite de Wheeler-Hawking) : pourquoi les mathématiques permettent-elles une telle précision dans leurs prévisions, question qui ne se pose plus si l'ultime réalité du monde est mathématique ? Il y a, je crois d'autres pistes à explorer et l'immense champ de ce que nous ignorons ou comprenons mal laisse craindre par exemple que les mathématiques de l'homme aient leurs limites.

Peut-être rencontrons-nous des limites ?

A ce sujet d'ailleurs ma seconde remarque porte précisément sur ces limites. Chacun peut observer que chaque espèce vivante a des limites. Mon chat ne sait pas faire d'additions, un singe y arrive, je crois dans des circonstances très simples et 99% des humains le font sans problème. Ce n'est pas parce que l'homme est le couronnement actuel de la complexité de l'évolution qu'il en est le terme, le sceau. Ce serait une faute d'orgueil infondée. Ma conviction est donc double :
- Notre espèce, comme les autres, doit avoir des limites à la capacité de son esprit à comprendre le monde. Des indices : depuis 100 ans, aucun progrès aussi révolutionnaire que Relativité ou Mécanique quantique n'a été fait, en dépit de moyens de recherche respectables. Et nous bloquons sur le fait que la matière que nous connaissons représente moins d'un quart de la matière présente dans l'univers. Saurons-nous en sortir ?
- Y aura-t-il une suite de l'Evolution à l'homme, ce qui permettrait un saut de compréhension ? Ma réponse est non, car notre espèce ne laisserait pas vivante une espèce nouvelle qui représenterait un tel danger. Nous ne sommes ni des chats, ni des singes...

Un livre passionnant, d'une lecture parfois exigeante, mais une belle récompense attend le courageux !

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Dunod Quai des sciences (2014) - 541 pages