Éveil et somnolence de la pensée scientifique.
La science évolue par vagues.
Des périodes fertiles alternent avec des périodes stériles.
Une phase fertile s'est achevée au tout début du XXème siècle avec deux théories révolutionnaires : la relativité et la physique quantique.
Depuis le début du XXème siècle, la science est retombée dans une de ses périodes de somnolence.
Exemple d'errance de la pensée scientifique au XXème.
Une manifestation notable de cette somnolence concerne la théorie de la gravitation.
La gravité est un point toujours mystérieux et toujours inexpliqué en ce début de XXI.
Au XVIIème siècle, les travaux de Newton ont permis d'avancer dans la compréhension de cette gravitation. Mais ces travaux se sont limités à observer et à décrire ces forces. Newton n'a fourni aucune explication sur la nature de la gravité.
On sait depuis Newton que deux masses s'attirent. Cette force d'attraction est proportionnelle à la masse des corps attirés et inversement proportionnelle au carré de la distance de ces deux corps.
Au XVIIIème siècle, Cavendish est allé un peu plus loin dans la compréhension de cette force. Il a réalisé une expérience permettant de calculer le facteur gravitationnel qu'il faut appliquer pour calculer cette force. De son expérience, il a pu déduire la masse de la Terre.
Lorsque Cavendish a calculé ce facteur, il y avait deux possibilités :A cette époque, les théories relativistes n'existaient pas, la science avait une approche universelle. En toute logique, on a considéré que ce facteur gravitationnel était une constante absolue.
Au début du XXème siècle, Einstein a élaboré sa théorie innovante, il a bouleversé les idées acquises en introduisant la notion de relativité. Cette théorie prend en compte le fait que la vitesse est relative, notamment celle de la lumière, cette théorie prédit également une relativité du temps, en fonction des forces d'accélération ou de gravitation. Einstein a été loin, mais il n'a pas été jusqu'à remettre en question l'hypothèse d'un facteur gravitationnel constant dans tout l'univers.
Au cours du XXème siècle, des observations astronomiques ont permis de mettre à l'épreuve nos théories scientifiques.
L'observation des galaxies lointaines nous permet notamment de vérifier ces facteurs gravitationnels. On peut, en effet, évaluer les masses des astres, leur vitesse et en déduire les composantes gravitationnelles.
Problèmes :
D'après les observations des galaxies lointaines et d'après les calculs : ça ne colle pas !
Les calculs élaborés avec ce facteur gravitationnel de Cavendish, aboutissent a une erreur : pour que ces astres évoluent sur les trajectoires que l'on observe, il faudrait des masses qui ne correspondent absolument pas aux observations.
A ce niveau on pourrait simplement remettre en cause l'hypothèse faite à l'époque de Cavendish et considérer que ce facteur gravitationnel n'est peut être pas une constante dans tout l'univers. Au XXème siècle, cela n'a plus rien d'étonnant quand on est familiarisé avec les notions de relativité.
Mais curieusement, Einstein n'ayant pas statué sur la possibilité d'une gravité relative, toute la communauté scientifique s'est orientée dans une autre direction : rechercher une matière cachée qui permettrait de faire coller la constante de Cavendish avec nos observations.
Aucune théorie scientifique originale n'a pu émerger pour remettre en question ce caractère constant de la gravitation.
Dans ce domaine comme dans beaucoup d'autres, une certaine forme d'obscurantisme semble avoir étouffé la pensée scientifique durant tout ce XXème siècle.
En 1983 le physicien Mordehai Milgrom a élaboré la théorie MOND (Modified Newtonian dynamics). Cette théorie propose une éxplication aux nomalies gravitationnelles des galaxies sans recourir à l'hypothèse d'une matière noire. Elle ne remet pas en cause le caractère constant du facteur gravitationnel de Cavendish, mais introduit l'idée que la force gravitationnel pourrait ne pas être toujours proportionnelle à l'inverse du carré de la distance.
A ce jour, cette théorie est très marginale.
Différents aspects pouvant expliquer cette somnolence :
Nouvelles technologies, nouvelles sciences.
Le XXème siècle n'a pas fourni des conditions idéales au développement de la pensée scientifique, il a permis par contre une progression spectaculaire des technologies.
Les technologies nouvelles nous laissent espérer un réveil de la science mais il nous faut aussi de nouvelles règles économiques pour permettre de canaliser des moyens vers de la recherche fondamentale.
Prospection scientifique et modèle économique.
Un travail de prospection scientifique peut exister si le modèle économique le permet.
Le modèle économique bancaire encourage la privatisation de toute activité. Un entrepreneur privé ne peut envisager de financer une activité que s'il a une perspective de retour sur son investissement.
Dans ce modèle, une recherche scientifique ne peut se concevoir que si elle débouche sur une technologie rentable.
Du fait de cette contrainte économique, notre évolution économique vers la privatisation est de moins en moins compatible avec un travail scientifique fondamental.
Le modèle de l'économie synchronisée est compatible avec une recherche scientifique fondamentale :
Un individu attiré par un domaine scientifique peut consacrer toute son énergie à ce domaine. Les nouvelles technologies lui permettent de soumettre facilement son travail à l'appréciation de la collectivité.
La collectivité peut créditer ce travail par des points d'évaluations sociales. Un crédit social conséquent va permettre à ce scientifique de capter des fonds sociaux pour financer les technologies qui sont nécessaires à ses travaux.
Hypothèse d'un facteur gravitationnel variable et énergie du vide.
L'astrophysique a choisi un curieux itinéraire en privilégiant l'hypothèse d'une gravité constante dans l'univers.
La quête d'une matière invisible pour expliquer les anomalies gravitationnelles se mue quelquefois en une autre hypothèse, il ne s'agirait pas d'une forme réelle de matière mais plutôt d'une forme d'énergie.
La matière noire ne serait peut être qu'une énergie noire !
Mais quelle serait la manifestation de cette énergie noire ?
Peut être une forme de pression ? Pression du vide ?
La pression du vide, c'est un terme que l'on entend de plus en plus souvent pour désigner la gravité.
Par ce cheminement tortueux : matière noire -> énergie noire -> préssion du vide, on va peut être aboutir à l'hypothèse du facteur gravitationnel variable.
Abordons ce problème par un autre angle : Le débat sur l'énergie libre (ou énergie du point zéro, ou énergie du vide)
Toute la communauté scientifique s'accorde maintenant à penser que le vide est plein d'énergie.
Par contre, cette communauté se divise sur un point relatif à cette énergie :
Peut on puiser cette énergie du vide ?
Certains défendent l'idée qu'on peut puiser cette énergie, d'autres excluent cette hypothèse. Un des arguments de ces négateurs est convaincant : si on pouvait puiser cette énergie du vide, le principe de la conservation de l'énergie serait mis en défaut.
Transgresser cette loi de conservation de l'énergie parait effectivement inacceptable.
Mais si on considère l'hypothèse que cette énergie du vide serait matérialisée par cette pression du vide qu'est la gravité, on peut alors satisfaire au principe de conservation de l'énergie :
Dans un système fermé, si on puise l'énergie du vide, la pression locale du vide sera affectée, donc la gravité.
Evidemment la notion de système fermée est difficilement applicable à la gravité. Cette pression locale va forcément se propager. Aucune possibilité connue de confinement.
Quelle va être la vitesse de propagation de cette pression du vide ?
Certainement de l'ordre de la vitesse de la lumière.
Dans cette hypothèse il faut donc admettre que la gravité est un facteur variable et que Cavendish n'a fait que mesurer ce facteur au niveau de notre Terre.
Une pression du vide qui serait alors différente dans une galaxie à des milliards d'années lumière, pourra affecter la gravité de notre système solaire, au mieux, dans quelques milliards d'années.
Quel est l'ordre de grandeur de cette énergie du vide ?
Les pistes qui amènent les physiciens à envisager cette énergie, laissent entrevoir des quantités considérables.
La manière la plus rationnelle pour stocker cette énergie du vide est peut-être simplement la formule d'Einstein E=mc2.
Cette énergie pourrait simplement donner naissance à de la matière en inversant l'équation : m=E/c2.
Donc, plus il y aurait de matière, moins il y aurait de pression du vide et donc un facteur gravitationnel plus faible.
Plus il y a quelque chose, moins il y a rien : ça semble logique !
Et le temps dans tout ça ?
Le temps est lié à la gravité. A la masse gravitationnelle on le sait, mais peut-être aussi à ce facteur gravitationnel ?
Et quid des trous noirs ?
La matière rejoint son état initial : l'énergie du vide.
La gravitation qui s'accroît d'autant plus vite qu'elle absorbe la matière.
Gloups !
Energie du vide et responsabilité humaine.
L'exposé de cette hypothèse ne permet que de constater un cas où la science semble avoir beaucoup somnolé durant le XXème siècle.
Cette énergie du vide, si elle existe, présente un potentiel considérable, mais il serait tout à fait déraisonnable de l'envisager pour un usage domestique.
Il serait même souhaitable de réglementer l'utilisation de cette forme d'énergie avant même que son existence n'ait été véritablement établie. Cela permettrait notamment de réglementer de fait une utilisation militaire forcément secrète.