PARTIE 1 : ORIGINE DE L'UNIVERS admin9815 6 février 2021 (0) (109)
PARTIE 1 : ORIGINE DE L'UNIVERS

IV. LES 4 FORCES DE L’UNIVERS

Quatre forces fondamentales régissent l’Univers : la force gravitationnelle, la force électromagnétique, la force d’interaction faible, la force nucléaire forte. Ces quatre forces s’exercent simultanément et dictent toutes les lois de la physique, chacune selon l’échelle qui lui est propre et d’intensité précise. En ordre de force croissante, il y a la gravité G, la force faible 1031G , la force électromagnétique 1037G et la force nucléaire forte 1040G. Comme nous le verrons plus bas, l’intensité de chacune des forces est d’une précision extrême, ainsi que le rapport des forces les unes par rapport aux autres.

1 – La force gravitationnelle :

Elle s’exerce sur l’infiniment grand et régis le mouvement des étoiles, des planètes, des galaxies. Si nous restons collés au sol, si la Terre tourne autour du Soleil, si les trous noirs existent ou encore si les étoiles se rassemblent au sein des galaxies c’est la gravitation qui en est la cause.

2 – La force électromagnétique :

Cette force, bien supérieure à la force de gravité, n’agit que sur les particules chargées, soit positivement comme les protons, soit négativement comme les électrons. Elle forme les atomes en attachant les électrons aux noyaux. Elle soude également les atomes en les obligeant à partager leurs électrons pour former les molécules. Elle pousse les molécules à se combiner à leur tour en de longues chaînes, dont la plus haute expression de ces chaînes est l’ADN, permettant la vie.

3 – La force d’interaction faible :

C’est elle qui permet aux neutrons de se transformer en protons et vice versa quand les conditions s’y prêtent. Elle n’a d’influence que sur une distance de 10-16 cm.  Elle permet par exemple la fusion thermonucléaire au sein des étoiles (à l’origine de la formation des éléments lourds tels que le Fer et le Carbone). 

4 – La force d’interaction forte :

Tout comme la force faible, celle-ci ne se manifeste qu’à l’échelle des noyaux atomiques. En intensité, elle est la plus forte des quatre forces comme son nom l’indique. C’est elle qui tient les noyaux atomiques ensemble car est responsable de l’attraction des neutrons par les protons et inversement. En somme, elle cimente les nucléons dans les noyaux. Cette force agit sur une distance de 10-13 cm.

5 – Pourquoi ces forces existent-elles ?

C’est grâce à la force gravitationnelle que les particules présentent dans l’espace ont pu se rassembler pour former les planètes, les étoiles et les galaxies qui composent notre Univers. Sans cette force, toute la matière présente dans celui-ci n’aurait pu être « assemblée » et aucune formation d’étoile ni de planète n’aurait été possible. Comment donc envisager un monde sans la force gravitationnelle ?

C’est grâce à la force électromagnétique que les atomes se forment, en maintenant les électrons autour du noyau. C’est aussi cette force qui est responsable de l’assemblage des atomes entre eux pour former les molécules. Molécules qui, toujours grâce à cette force, peuvent s’assembler pour former des chaînes de molécules plus complexes et donc permettre la vie diversifiée telle que nous la connaissons. Sans cette force électromagnétique nulle formation d’atome, et sans atome aucune forme de vie possible. Comment donc envisager un monde sans la force électromagnétique ?

C’est grâce à la force d’interaction forte que le noyau des atomes peut être formé, en soudant les protons et neutrons qui le compose. Sans cette force, aucun noyau d’atome ne peut se former. Et sans noyau d’atome, aucune vie complexe possible. Comment donc envisager un monde sans la force d’interaction forte ?

C’est grâce à la force d’interaction faible que la fusion nucléaire est possible au sein des étoiles. Et c’est précisément lors de ces fusions nucléaires que des atomes plus lourds, indispensables à la vie, comme le Carbone ou le Fer se forment. Idem, sans cette force aucune vie possible. Comment donc envisager un monde sans la force d’interaction faible ?

Il est à noter qu’en plus d’être présentes, ces forces ont des valeurs bien précises. Modifier la valeur de ces forces d’une infime partie aurait eu pour conséquence l’effondrement de l’Univers sur lui-même, ou bien au non-développement de celui-ci. Bien loin du monde tel que nous le connaissons aujourd’hui. C’est parce que les 4 forces fondamentales de l’Univers ont les valeurs qu’on leur connaît que celui-ci s’est développé dans de bonnes conditions. C’est parce que la constante gravitationnelle a la valeur G = 6,674 30(15) × 10-11 m3 kg-1 s-2 que la force gravitationnelle a pu jouer son rôle dans des proportions extrêmement précises. Rôle indispensable à la formation des galaxies et planètes. Idem pour les autres forces, c’est parce qu’elles ont les valeurs qu’on leur connait que la formation des atomes, molécules et éléments complexes a pu se faire.

Alors de se demander pourquoi il existe ces 4 forces fondamentales ? Pourquoi lorsque l’Univers est apparu, ces forces sont apparues avec lui ? Pourquoi ces forces étaient présentes ? On revient à la question « pourquoi quelque chose plutôt que rien ? ». De même pourquoi la présence de ces lois fondamentales plutôt que rien ? Pourquoi n’y a-t-il pas eu un Big Bang et un Univers sans la présence de ces forces ? Si celui-ci n’est que le fruit du hasard après tout, sans volonté préalable donc, pourquoi constater la présence de paramètres, de lois, de forces qui s’avèrent être nécessaires au développement d’un Univers complexe ? Le hasard est synonyme de phénomènes aléatoires, non calculés, non contrôlés. Pourquoi donc, aléatoirement, par hasard, par chance, y aurait-il eu l’apparition de ces 4 forces ? Qui plus ait, pourquoi chacune de ces forces ayant une valeur tout juste en de bonnes proportions, mais aussi en de bonnes proportions les unes par rapport aux autres ?

Allons plus loin encore dans le raisonnement : Pourquoi n’existe- t-il que ces quatre forces ? Pourquoi d’autres forces ne sont-elles pas apparues en même temps que l’apparition de l’Univers ? Par exemple une force attirant les charges positives entre elles et charges négatives entre elles ? Ou bien une force gravitationnelle ne s’appliquant que sur les corps très chauds et non les autres ? On peut imaginer n’importe quelle force après tout si le hasard est à l’origine de l’Univers. Car tout se produit alors de façon aléatoire, sans ordre précis ni finalité quelconque. Mais force est de constater que c’est tout le contraire : L’Univers est régi par des lois et forces au nombre nécessaire et suffisant, ayant chacune une utilité bien précise, un rôle clairement défini et une intensité finement ajustée. Pourquoi ? Après tout, pourquoi ?

Car il semblerait que sans ces lois, sans ces forces, aucun ordre n’aurait été possible dans l’Univers. Sans utilité bien précise, sans rôle clairement défini et sans intensité finement ajustée aucune forme de vie n’aurait été possible ni envisageable.

L’Univers aurait-il donc une cause ? Une chose ou même un Être responsable de son apparition ? Chose ou Être qui aurait défini et établi les conditions initiales et prérequis nécessaires à l’accueil de la vie ? Quelle est la finalité de ces quatre forces ? Pourquoi sont-elles ajustées exactement comme il le fallait ? Pour permettre le développement d’un Univers stable, ordonné et complexe ? Ou bien juste « comme ça », « par hasard », sans raison quelconque ?

Les quatre forces fondamentales ne sont pas les seules constantes ayant amené les scientifiques à conclure que l’Univers semblerait avoir une cause. Au cours du dernier siècle, des découvertes ont montré que si certaines propriétés de notre monde étaient très légèrement modifiées, nous ne pourrions exister. Ces propriétés doivent constamment se maintenir à l’intérieur de paramètres très étroits pour que la vie soit possible et notre planète habitable. On parle d’ajustement fin de l’Univers. Des scientifiques tels Fred Hoyle, Paul Davies, Martin Rees, Max Tegmark, Bernard Carr, Frank Tipler, John Barrow et Stephen Hawking, pour ne citer qu’eux, croient tous à l’ajustement fin de l’Univers. Ce sont là des noms bien connus dans le domaine de la cosmologie.

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