Que sais-je ?

Que sais-je ?

 

M RIO
M RIO

Très tôt, j’ai répudié les mythes qu’on avait imposés à mon enfance, n’y trouvant que naïveté et incohérence, fétichisme et asservissement. J’attendais de la philosophie une révélation ; j’ai été déçu par sa suffisance et son verbiage obscur qui masque généralement son inanité, mais j’y ai trouvé le goût de l’analyse des idées et du sens des mots. J’étais surtout attiré par les sciences, qui, elles, ne m’ont pas déçu. A la fin de mon adolescence, les sciences de la vie étaient surtout descriptives : botanique et zoologie constituaient l’essentiel de l’enseignement ; les mécanismes de la cellule vivante étaient encore totalement incompris.

Les sciences physiques étaient en pleine maturité ; La physique classique semblait n’avoir plus grand-chose à découvrir ; la relativité générale s’imposait et la physique quantique , celle de l’infiniment petit, avait établi les lois paradoxales des constituants de base de la matière, électrons, protons et neutrons. Elle découvrait de nouvelles particules exotiques dont on ne savait trop que penser et qui attendaient un nouveau Mendeleïev pour y mettre de l’ordre.

La chimie, qui avait ma préférence, savait synthétiser une variété illimitée de molécules nouvelles et commençait à découvrir un nouveau domaine, celui des molécules géantes ou macromolécules, constituants des matières plastiques, des fibres synthétiques, mais aussi de la matière vivante ; cependant, elle restait encore très évasive sur les protéines.

En astronomie, on savait peu de choses des planètes, et encore moins de leurs satellites, qui n’étaient que des points brillants dans le ciel. On avait découvert qu’il existait de nombreuses galaxies , mais un voyage dans la Lune paraissait bien utopique.

A la fin des études secondaires, je ne savais pas encore grand-chose de tout cela. La littérature y jouait le rôle principal, et j’en ai retenu le goût des classiques et du siècle de Louis XIV. Les études supérieures au contraire allaient être dominées par trois disciplines, les mathématiques, la physique et la chimie, et je rêvais de faire de cette dernière ma profession .

Que de progrès en un demi siècle ! Que de questions résolues ,et combien d’autres imprévues qui se posent aujourd’hui. Le système solaire tout entier visité, tout l’univers appréhendé jusqu’à son origine datée précisément à 13,7 milliards d’années, grâce au rayonnement fossile, image de sa jeunesse, quand il n’avait que 380 000 ans, et les phénomènes cataclysmiques qui s’y déroulent : vie et mort des étoiles, supernovae, étoiles à neutrons, trous noirs. Mais qu’est-ce que la matière noire qui agit sur le mouvement des étoiles et des galaxies mais que rien ne permet de détecter. Est-ce une particule encore inconnue. Et l’énergie sombre, qui semble accélérer l’expansion de l’univers, en contradiction avec nos connaissances actuelles en physique.

Les particules élémentaires qui constituent la matière et leurs interactions sont maintenant classées et hiérarchisées. Elles ont été observées, leurs propriétés mesurées et conformes aux prévisions théoriques, en particulier celles de l’interaction faible. Reste à détecter l’hypothétique boson de Higgs qu’on espère pour bientôt, et l’insaisissable graviton responsable de l’attraction universelle.

Les propriétés des particules sont exactement telles qu’elles permettent l’existence de la matière, juste assez stable pour que la vie soit possible. Est-ce un hasard , le résultat d’une évolution ? L’idée d’un dessein intelligent n’est qu’une façon d’escamoter le problème par un mythe. Si le souci principal dans ce dessein était l’existence des hommes sur la Terre, à quoi bon les milliards d’années et de galaxies, sauf s’il n’était vraiment pas possible de faire autrement. La physique échafaude là dessus des hypothèses qui, si elles paraissent encore très hasardeuses , sont peut-être à l’origine d’une nouvelle compréhension du monde.

L’univers est un immense laboratoire de physique où l’on trouve les conditions les plus extrêmes. Faute de pouvoir y expérimenter, son observation nous apporte des données essentielles. Si nous connaissons maintenant son age, et qu’il est né d’une gigantesque explosion, nous ne pouvons nous empêcher de nous demander s’il y avait quelque-chose avant, s’il n’est qu’un épisode local dans un ensemble beaucoup plus vaste et plus ancien. Une loi fondamentale de la physique, constamment vérifiée, est que l’énergie ne peut être ni créée ni détruite. Puisque l’univers : rayonnement, matière, agitation de la matière, n’est qu’énergie, d’où vient cette énergie ? Peut-elle se créer spontanément dans des conditions qui nous échappent totalement ? La physique quantique admet qu’on peut emprunter de l’énergie au vide, à condition de la restituer aussitôt, mais la concentration de cette réserve d’énergie divise profondément astronomes et physiciens, et aucun résultat concret ne justifie encore les uns ou les autres.

Les propriétés des particules élémentaires laissent entrevoir que l’espace, qui nous paraît homogène, pourrait être finement structuré et que ces particules seraient les différents modes de vibration de cette structure. Plus nous apprenons et plus de nouvelles questions fondamentales se posent. A une époque où les connaissances étaient encore très rudimentaires, Spinosa prétendait que les atomes ne pouvaient pas exister, considérant que devant nécessairement occuper un certain volume, ce volume pouvait être divisé en volumes plus petits ; les atomes n’auraient donc pas été insécables, contrairement à leur définition. Nous savons maintenant que les atomes sont sécables, puisqu’ils sont composés de particules élémentaires, et qu’ils occupent bien un certain volume. Si l’on applique l’argumentation simpliste de Spinosa à une particule élémentaire comme l’électron, la physique quantique nous apprend qu’il est réellement insécable : on ne coupe pas un électron en deux ; ce n’est pas une petite bille.

Personne n’ignore l’extraordinaire développement de l’électronique et de l’informatique que rien ne semble pour le moment limiter. Les progrès de la chimie ont été beaucoup moins spectaculaires, car elle ne pose plus de questions aussi fondamentales que la physique. Des atomes, elle ne fait intervenir que les électrons superficiels, et pas les noyaux, qui ne sont pas affectés par leurs réactions. Les différentes liaisons entre atomes qui constituent les molécules, fortes ou faibles, sont dues uniquement à leurs électrons.

La chimie macromoléculaire, née dans les années 20, a connu un grand développement industriel vers le milieu du siècle avec l’apparition d’une grande variété de matières plastiques et de fibres synthétique, mais elle s’est bientôt heurtée à l’hostilité des adorateurs d’une Nature divinisée. Est-ce la nature qui produit spontanément des vêtements de laine ou de coton, ou une industrie textile hautement mécanisée et tout à fait artificielle ? Ces fibres, produites dans des conditions très peu naturelle, n’avaient pas pour destination première de nous vêtir, mais de protéger l’existence des espèces dont elles sont issues.

La plupart de nos contemporains sont persuadés qu’il existe une différence fondamentale entre les produits dits naturels et ceux de l’industrie chimique. Les cellules vivantes fabriquent toutes sortes de molécules, en présence d’eau et à température ambiante, grâce à des catalyseurs très efficaces, les enzymes. L’industrie chimique emploie des conditions plus variées, solvants, température, pressions et catalyseurs, ce qui lui permet d’obtenir des produits en grande quantité et en peu de temps, et de les obtenir purs alors que le vivant opère lentement et obtient le plus souvent des mélanges d’un grand nombre de substances diluées. Cependant, isolées et purifiées, elles sont identiques aux molécules de synthèse, formées des mêmes atomes disposés exactement de la même façon, et possèdent exactement les mêmes propriétés, ce qui n’empêche pas la publicité d’abuser du mythe du naturel et d’entretenir des préjugés fondés sur l’ignorance.

Qu’est-ce que la vie ? Pendant longtemps, on pouvait seulement dire que les êtres vivants sont des systèmes organisés qui naissent, croissent, se reproduisent et finalement meurent. Depuis quelques dizaines d’années, on peut définir la vie de façon beaucoup plus précise, et son origine n’est plus un mystère total. J’ai assisté au cours de ces années aux découvertes qui se sont succédées : structure de l’ADN, support du patrimoine génétique, rôle d’intermédiaire de l’ARN dans la synthèse des protéines, structure des enzymes, déchiffrement progressif du code génétique qui fait correspondre les bases de l’ADN aux acides aminés constituant les protéines ; rôle des différents organites de la cellule : noyaux, ribosomes, mitochondries ; manipulations génétiques. La théorie de l’évolution s’est trouvée confirmée et précisée. Nos gènes sont un héritage de toutes les espèces dont nous descendons, vertébrés, invertébrés et même des bactéries. Les mécanismes fondamentaux de la vie sont les mêmes pour tous, le code génétique unique, et la vie sur Terre a une origine unique, un ancêtre commun ; si d’autres formes primitives ont pu apparaître, elles ont avorté.

La compréhension de l’origine de la vie commence dans les années 50 avec l’expérience de Miller. A partir de petites molécules très répandues, eau, méthane, ammoniac, et sous l’effet de rayons UV ou de décharges électriques, se forment spontanément les molécules fondamentales de la vie, acides aminés et bases des acides nucléiques. On en trouve dans les météorites, dans les nuages de gaz et de poussières des galaxies, et bien entendu sur Terre. Il ne faut pas en conclure que la vie nous vient de l’espace. Entre ces molécules et les cellules les plus primitives il y a un énorme fossé. Seule la Terre (ou des planètes qui lui ressemblent) , avec l’eau liquide de ses océans, de ses lacs ou de ses mares, offrait un milieu favorable à l’élaboration des mécanismes délicats qui ont abouti aux premières cellules vivantes.

Il est remarquable que la vie soit apparue sur une Terre encore très jeune, quelques centaines de millions d’années, alors qu’elle est maintenant âgée de plus de 4 milliards d’années, dès que les conditions ont été favorables. Par contre, il a fallu beaucoup plus de temps pour qu’apparaissent les cellules eucaryotes pourvues d’un noyau, puis les premiers organismes pluricellulaires, il y a à peine 600 millions d’années. C’est alors que sont apparues les premières ébauches d’un système nerveux et d’un cerveau, mais notre espèce (Homo sapiens) n’existe que depuis 200 000 ans ; l’agriculture et l’élevage ont quelques milliers d’années, l’origine de la science moderne à peine quatre siècles , la physique quantique et les engins spatiaux quelques dizaines d’années. S’il paraît vraisemblable que la vie ait pu apparaître sur d’autres planètes favorisées au cours de l’histoire de l’univers, l’existence de civilisations ayant atteint ou dépassé notre niveau de connaissances doit être beaucoup plus rare, et nous avons très peu de chances de les rencontrer un jour, ne serais-ce que par l’immensité de temps et d’espace qui nous en sépareraient.

Au cours de son histoire, la Terre a connu bien des péripéties, tantôt plus chaude, tantôt plus froide, ses océans gelés ; la dérive des continents qui n’a jamais cessé et entraîne des changements de climat ; la composition variable de l’atmosphère, le volcanisme, les impacts d’astéroïdes . La vie s’est maintenue malgré des destructions massives, sources de renouveau, mais la plupart des espèces du passé ont disparu, et la nôtre, si récente, n’est pas à l’abri d’un cataclysme ou d’une dégénérescence, quelles que soient ses connaissances et l’efficacité de ses techniques. Aurait-elle un remplaçant ?

Le Diben, août 2009

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