PARTIE 1 : ORIGINE DE L'UNIVERS

V. AJUSTEMENT DES CONSTANTES 5/7

8 – La force de gravitation :

Pour rappel : F = (G.M1.M2) / d2  

F = Force de gravitation exercée entre les corps 1 et 2.
G = Constante de gravitation 6.67 x 10-11  N.m2 .kg-2  
M1 = Masse du Corps 1
M2 = Masse du corps 2
d = distance qui sépare les corps 1 et 2.

Si l’on augmente la force de gravité d’une part de 1034, même les organismes unicellulaires seraient écrasés et seules les planètes de moins de 30 mètres de diamètre pourraient soutenir des organismes vivants possédant un cerveau de la grandeur du nôtre. De telles planètes, toutefois, ne pourraient soutenir un écosystème capable d’assurer l’existence d’êtres vivants ayant notre degré d’intelligence. En fait, même un simple écosystème de base pourrait à peine être possible dans un tel endroit.

Si G (constante de gravitation) était multipliée par seulement 64, la force gravitationnelle sur la surface de n’importe quelle planète pouvant retenir une atmosphère autour d’elle serait au moins 4 fois plus puissante. Multipliée 400 fois, cette même force serait au moins 10 fois plus puissante.  Une telle planète serait beaucoup moins idéale que la terre pour l’être humain.  Par ailleurs, une légère diminution de G affecterait négativement le cycle hydrologique de la planète, la rendant désagréable à habiter.

Pouvons-nous raisonnablement attribuer la valeur précise de G au hasard ? Sachant que si cette valeur était légèrement modifiée les effets de la gravité se seraient très largement fait ressentir sur nous.

Affirmer que la valeur précise de la constante de gravitation G n’est pas due au hasard reviendrait à affirmer qu’il y a nécessairement une cause à l’origine de cette constante.

9 – La masse du proton et du neutron :

La masse du neutron est un peu plus grande que celle du proton : (mn – mp) = 1,29 MeV. Cela entraîne la désintégration rapide du neutron en proton, alors que le proton est lui très stable (sa durée de vie est d’au moins 1034 années). Si c’était l’inverse (mn – mp < 0), ce serait le proton qui se désintégrerait en neutron (qui serait stable) et les réactions de fusion seraient fondées sur les neutrons, qui formeraient des noyaux nus de toutes masses. Le seul matériau de l'Univers serait alors le Neutronium. Les éléments chimiques ne pourraient se former et la vie ne pourrait se développer.

De plus, les neutrons à l’intérieur d’un noyau atomique ne se désintègrent pas (mis à part la radioactivité bêta), assurant la stabilité des noyaux atomiques. Pour que cela soit le cas, il faut que l’énergie de liaison soit plus grande que la différence de masse entre un neutron et la masse additionnée d’un proton et d’un électron (Eliaison > mn – (mp + me ) ). Cela donne une limite supérieure à (mn – mp) de l’ordre de 10 MeV.

Enfin, un autre phénomène peut compromettre la stabilité des protons : si  (mn – mp) < (me + mv )  (mv étant la masse d’un neutrino), les protons se désintégreraient en réaction avec un électron en un neutron et un neutrino. Cela donne une borne inférieure de 0,511 MeV à (mn – mp).

Pour faire simple, la différence de masse entre un proton et un neutron doit nécessairement être dans la fourchette :

0,511 MeV <  (mn – mp) < 10 MeV

La valeur réelle de  (mn – mp) = 1,29 MeV est bien à l’intérieur de cette fourchette. 

Pourquoi tous ces éléments ont-ils une masse bien précise qui les caractérise ? Pourquoi la masse d’un électron vaut elle 9,10938356×10-31 kg et celle d’un proton 1,6726219×10-27 kg ? Car on voit bien à travers cet exemple que si l’une des valeurs changeait très légèrement parmi les masses des protons, neutrons et électrons, aucun noyau atomique n’aurait pu se former. Et sans noyau atomique aucun atome possible. Et sans atome aucune matière n’existerait.

En supposant que les protons ont tout juste la masse qu’il fallait à cause du hasard, qu’elle est donc la probabilité qu’en même temps et au même moment, toujours par hasard, les neutrons et les électrons aient aussi tout juste la masse qu’il fallait pour permettre l’existence de la matière ? C’est uniquement parce que l’ensemble des éléments constitutifs de la matière ont ces valeurs spécifiques et précises que la matière a pu se former. Si seulement l’un de ces éléments avait une masse trop petite ou trop grande, aucune formation de matière n’aurait été possible. Hasard ? Simple coïncidence ? Valeurs fixées de façon complètement aléatoire ? Ou bien volonté en amont et événement provoqué ?

Affirmer que les protons, neutrons et électrons n’ont pas les masses qu’on leur connait par hasard reviendrait à affirmer qu’il y a nécessairement une cause à l’origine du réglage précis de leur masse.

10 – La résonance du Carbone :

Une question capitale est de se demander d’où vient le Carbone ? L’Univers primitif ne peut produire que des éléments simples comme l’Hydrogène ou l’Hélium. Mais certainement pas de Carbone, car trop complexe. Or le Carbone est un élément essentiel à la vie, sans quoi celle-ci ne pourrait exister. Il est comme le moyeu de la roue dans un jeu de bricolage : on peut y rattacher d’autres éléments pour former des molécules plus complexes.

Il n’existe qu’un seul endroit dans l’Univers d’où il peut provenir : l’intérieur des fourneaux nucléaires des étoiles. Et il s’avère que le Carbone est fabriqué à l’intérieur des étoiles par un processus extraordinairement délicat : Ce phénomène est appelé résonance du Carbone. Passons les détails assez complexes de cette résonance, mais gardons en tête que c’est uniquement grâce à elle que la formation du Carbone est possible. Sans quoi cet élément n’aurait jamais pu être présent sur Terre. Cette résonance est là du fait de la précision extrême des constantes de la physique nucléaire. 

La résonance du carbone est déterminée par deux constantes : la force nucléaire forte et la force électromagnétique : Si l’on modifie ces forces, même très légèrement, on perd soit le Carbone, soit l’Oxygène. Si la variation est de plus de 1% dans un sens comme dans l’autre, l’Univers ne pourrait abriter la vie. Fred Hoyle confia que rien n’avait autant ébranlé son athéisme que cette découverte. Il reconnut la précision de l’équilibre de l’énergie pour ensuite faire l’observation suivante :

« Une interprétation commune des faits suggère qu’un super-intellect a joué avec la physique, comme avec la chimie et la biologie, qu’il n’y a pas de forces aveugles dont on peut parler dans la nature. Les nombres que l’on calcule à partir des faits me semblent assez écrasants pour rendre cette conclusion quasiment indubitable. »[1]

Ce niveau de résonance serait-il une simple coïncidence parmi d’autres ? Est-ce par pur hasard que le processus de formation du Carbone soit si minutieusement ajusté ? Sachant que sans Carbone aucune vie n’aurait été possible.

Affirmer que la synthèse du Carbone n’est pas le fruit du hasard reviendrait à affirmer qu’il y a nécessairement une cause à l’origine de cette synthèse.


[1] The Universe: Some Past and Present Reflections Engineering and Science (1981): 12. Quoted in: Holder, Is the Universe Designed ?

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