De Galilée à Hubble

Touristes de l’Univers (suite)

Précisons ici que je ne suis ni historien, ni homme de science mais que les propos que je tiens dans cette rubrique sont inspirés de grands esprits scientifiques tels que Galilée, Newton, Einstein, Trinh Xuan Thuan, George Smoot, Hubert Reeves et maints autres (ce qui n’exclut pas quelques déraillements de ma part). Poursuivons donc cette odyssée de l’homme dans sa quête de compréhension de l’Univers.

Les notes (1), (2), etc. réfèrent à la toute fin du texte.

Chapitre 2. De Galilée à Hubble

Dans le chapitre 1, nous avons vu l’homme primitif vivre dans un Univers animiste où tous les êtres et toutes les choses étaient dotés d’un esprit au même titre que lui-même. Puis, il y a environ 10 000 ans, l’homme remplaça son Univers animiste par un Univers mythologique où des dieux multiples régissaient tout dans cet Univers. Puis, leur succéda le Dieu unique du Moyen Âge (hérité du Judaïsme et de l’Islamisme) qui aurait dicté les Saintes Écritures contenant l’explication de tous les mystères de l’Univers. On concevait dès lors que Dieu avait juché l’homme au sommet d’une échelle plantée sur la Terre, elle-même au centre de l’Univers. Et voilà, tout était dit. Il ne restait plus qu’à lire la Bible et à vénérer ce Dieu tout-puissant qui réglait tout l’Univers.

Au plan scientifique, depuis l’Antiquité et jusqu’au Moyen Âge, on voyait la voûte céleste comme une sphère surplombant la Terre et sur laquelle étaient greffées les étoiles et les planètes. Ces astres étaient tous sur un même plan et tournaient autour de la Terre immobile au centre de cette sphère extérieure.

La chose se comprend car, lorsque encore de nos jours, on contemple le ciel, on a vraiment l’illusion d’être immobile au milieu d’un vaste carrousel.

Lorsque Copernic et Galilée osèrent prétendre que la Terre n’était pas au centre de l’Univers, ils contredirent donc non seulement les Saintes Écritures mais aussi les conceptions de l’Univers qui prévalaient à l’époque.

Expansion de la pensée scientifique

Il ne faut pas croire que les avancées de Copernic et Galilée furent des mouvements isolés. Le mouvement culturel et artistique de la Renaissance, qui s’étendit environ du XIVe siècle au début du XVIIe siècle, avait déjà commencé à faire redécouvrir les philosophes de l’Antiquité et à remettre en question les conceptions rigides du Moyen Âge. L’évolution de la pensée s’étendit au monde scientifique et c’est ainsi que, au XVI^e siècle, l’astronome danois Tycho Brahe établit que les étoiles se déplacent et que les cieux ne sont pas immuables, contrairement aux dires d’Aristote. Il établit aussi que la grande comète de 1577 avait une orbite elliptique et non circulaire, ébranlant ainsi un autre "dogme" d’Aristote de la soi-disant perfection des cieux voulant que tous les mouvements des astres soient circulaires. Puis l’astronome allemand, Johannes Kepler que Tycho Brahe avait engagé comme assistant, énonça les lois qui gouvernent le mouvement des planètes et dont la NASA se sert encore aujourd’hui pour combiner les rendez-vous de ses sondes spatiales avec la lune et les planètes. Mais qu’est-ce qui retenait les planètes dans les cieux ? Mystère pour le moment.

C’est l’Anglais Isaac Newton qui, vers 1666, trouva réponse à ce mystère en énonçant la loi de la gravitation universelle trouvant ainsi solution à l’énigme des planètes qui demeuraient en suspens dans les cieux sans pivoter sur les sphères cristallines imaginées par Eudoxe et Aristote et sans être poussées par les anges de Thomas d’Aquin. En gros, disons que cette loi de la gravitation veut que tous les corps s’attirent les uns les autres en fonction de leurs masses et de leurs distances. Plus ils sont massifs et rapprochés, plus ils s’attirent. Moins ils sont massifs et rapprochés, moins ils s’attirent. Une espèce de jeu d’équilibre qui, au niveau des astres, les fait se voisiner sans s’écraser les uns sur les autres, du moins généralement. Mais pourquoi en est-il ainsi ? C’est Einstein qui, trois siècles plus tard, apportera réponse à cette question. Nous y reviendrons.

Prévalence de la raison

Toutes ces découvertes sur le fonctionnement de l’univers eurent pour résultat qu’on se mit à croire que la raison humaine pouvait, en fin de compte, tout expliquer, sans que l’on ait à recourir à des divinités.

Au XVIII^e siècle, on entra ainsi dans l’ère du rationalisme qui, comme le définit le dictionnaire est «une tournure d’esprit qui n’accorde de valeur qu’à la raison». Donc rejet de toute intervention divine et, particulièrement, des Saintes Écritures, pour expliquer le fonctionnement de l’Univers. La science était considérée comme quasi-infaillible, comme capable de vaincre toutes les misères et maladies qui assaillaient l'humanité depuis toujours, comme capable de répondre à toutes les questions et en particulier aux questions philosophiques : Où sommes nous ? D'où venons-nous ? Où allons-nous ? Pourquoi sommes-nous sur Terre ? (C. Marchal). (1) «Plus besoin de Dieu pour faire tourner la machine. Il suffisait que Dieu donne la pichenette de départ et tout fonctionnait tout seul.» (2)

Et, du même coup, entrée en scène du déterminisme : un principe qui, en somme, permet de prédire avec certitude les résultats d’une situation si on connaît à l’avance tous les «ingrédients» du problème. On se disait donc, par exemple, que si une pierre était jetée en l’air il suffisait de connaître sa position et sa vitesse initiales pour prédire à quel instant, où et à quelle vitesse elle allait tomber.

Donc, le XVIII^e siècle connut ainsi le triomphe de la raison. (3)

L’explication de l’Univers par la raison

Cette ouverture d’esprit sur la raison et la science s’étendirent évidemment de plus en plus à la vision de l’Univers.

Au XVIIIe siècle, sir William Herschel établit que le Soleil et tout notre système solaire font partie d’un immense troupeau d’étoiles, une galaxie (depuis lors appelée «Voie Lactée»). Tiens, tiens, tiens, le Soleil et son troupeau de comètes demeurent-ils alors au centre de ce troupeau (en supposant que ce soit vraiment le Soleil qui tourne autour de la Terre comme le soutenaient Copernic, Galilée et leurs successeurs) ? Mais oui, répondent en chœur les bâtisseurs de l’échelle qui avaient juché l’homme au plus haut échelon de cette échelle, car rien n’empêche alors de laisser l’homme au centre de l’Univers.

Mais, en 1918, Harlow Shapley détruit cette nouvelle illusion en délogeant le soleil de cette place centrale pour l’installer dans la banlieue de la Voie lactée. Nos bonshommes n’aiment pas l’idée : ils dégringolent de plusieurs échelons sur leur échelle déjà chambranlante.

À ce moment, on s’imagine que la Voie lactée constitue tout l’univers : notre galaxie devient une grosse goutte d’étoiles au milieu d’un océan de vide et il est quand même rassurant de se dire que l’homme est intégré à cette grosse goutte qui constitue tout l’Univers.

Mais voilà que, en 1924…

À l’aide du télescope du Mont Wilson en Californie, Edwin Hubble établit qu’il existe d’autres galaxies en dehors de la Voie Lactée. Dès lors, notre soi-disant immense galaxie ne devient à son tour qu’une goutte parmi une multitude d’autres gouttes contenant chacune une infinité d’étoiles. Pour nos vaillants défenseurs de la suprématie de l’Homme au sein de l’Univers, c’est la dégringolade : ils se retrouvent le cul sur la première et unique marche de leur échelle presqu’entièrement démolie.

Comment s’en tireront-ils ? C’est ce que nous verrons au prochain chapitre.

(1) Sans oublier cette ultime question philosophique que pose Woody Allen : «Qu’allons-nous manger au souper ce soir?»

(2) Trinh Xuan Thuan «La mélodie secrète» Éd. Gallimard 1991

(3) Et voilà que notre petit bout de cul se trouve une nouvelle échelle pour dominer le monde.

Mais n’oublions pas que cette nouvelle échelle fut à son tour durement ébranlée par la mécanique quantique dont vous trouverez la référence sous la rubrique «La physique pour le nuls» (Capsule de physique No 3) du 4 novembre 2010.

De l'homme primitif à Galilée

Touristes de l’Univers

Il me prend souvent une folle envie de crier au monde entier les merveilles et mystères de l’Univers et aussi de vous raconter ce que je comprends de ma présence sur la Terre, ce petit grain de sable errant au milieu de cet immense Univers. Pas ma faute, je suis né avec une âme de missionnaire.

Pour moi, discourir sur l’Univers c’est donc raconter l’histoire de l’Univers tel que perçu par l’homme au cours des millénaires et c’est aussi raconter l’histoire de l’homme lui-même tel qu’il s’est perçu et se perçoit encore dans cet Univers.

Avant de s’attaquer à l’immensité des cieux, commençons donc par là, si vous le voulez bien.

(Les chiffres 1,2,3, etc. réfèrent à des notes à la fin du texte)

Chap. I. De l’homme primitif jusqu’à Galilée

L’animisme

Lorsque la conscience a lentement émergé dans l’esprit de l’homme primitif, celui-ci a dès lors su porter un regard global sur son environnement. Il a alors cru que tous les êtres et toutes les choses étaient habités d’un esprit, au même titre que lui-même : l’arbre qui lui prodiguait ses fruits, l’animal qu’il chassait, le feu qui le réchauffait. Il remerciait l’arbre et le feu pour leur générosité et s’excusait auprès de l’animal qu’il abattait. Tout avait une «âme». C’était un monde «animiste» [1].

Tous étaient donc égaux dans ce monde primitif [2]. Et lui, l’homme, était au centre de ce monde merveilleux. Il lui suffisait de lever les yeux pour voir le soleil, la lune et les étoiles tourner au-dessus de sa tête pour comprendre qu’il était au beau milieu. Pour peu qu’il s’en donnât la peine, il avait tout à portée de main pour se nourrir dans les territoires giboyeux qu’il habitait. Son supermarché là, droit devant la porte. Il lui fallait quand même être un peu prudent car, à cet égard, les tigres et autres prédateurs voyaient les choses de la même façon et, pour ces bêtes, l’homme lui-même était sur les étalages.

Éveil de la conscience

La mythologie

Mais bientôt l’homme se mit à s’interroger sur les séismes, les volcans, les tornades, les inondations et tous ces multiples cataclysmes. Alors il se mit à penser qu’il devait bien y avoir quelque part des esprits plus puissants que le sien et que celui des bêtes et des choses qui l’entouraient. Alors il inventa des dieux. Une multitude de dieux auxquels, bien entendu, il prêta ses propres sentiments et conféra une hiérarchie. C’est Voltaire, n’est-ce pas, qui a dit «Dieu a fait l’homme à son image mais l’homme le lui a bien rendu» [3]. Comme ces dieux étaient très puissants et parfois coléreux et, qu’au surplus, ils ne se gênaient pas pour intervenir dans les affaires des hommes, alors il fallait les traiter avec respect, leur offrir des cadeaux. L’homme alla jusqu’à bâtir d’immenses temples en leur honneur [4]. Mais, pour entrer en contact avec eux, il fallait de grands embassadeurs. Alors l'homme nomma des grands prêtres. Ce fut, on le sait, l'ère mythologique. Parlez en à Ulysse, ce héros légendaire du grand poète Homère. Il vous dira les rôles importants qu'ont joués les dieux pour le ramener dans son royaume d'Ithaque auprès de sa bien-aimée Pénélope.

Le miracle grec

Environ six siècles AC, les Milésiens s’étaient mis à chercher des explications naturelles aux mystères de l’Univers. Leurs explications nous font sourire aujourd’hui par leur simplisme[5]. Mais il n’en demeure pas moins qu’ils tentaient de trouver en dehors des dieux et dans la nature elle-même l’explication de ses mystères. Ces philosophes de la nature (Thalès, Anaximandre, Anaximène, etc.) ont ainsi inventé la science moderne, c’est-à-dire la science basée sur l’observation, à laquelle on ne reviendra que plusieurs siècles plus tard avec de grands esprits comme Galilée.

Les Milésiens tentèrent également «de savoir de quoi est fait le monde, en faisant l’hypothèse géniale que tout ce qui existe dérive d’une façon ou d’une autre d’une unique substance primordiale. Thalès imaginera par exemple que le monde est fait d’eau…l’eau qui s’évapore donne l’air, l’air vital qui emplit nos poumons, l’eau crée la terre nourricière, puisque lorsqu’elle se retire après la pluie, il reste le limon fertile ; l’eau transforme une terre stérile en un jardin, couvert de fleurs et de miel»[6]. Chacun de ces grands esprits milésiens tentera à sa façon de trouver cette unique substance primordiale.

Les philosophes qui leur succédèrent, tels Pythagore, Platon, Aristote et Cie, recherchaient des principes immatériels pour expliquer les mystères de l’Univers. Par exemple, chez Pythagore, il existait, au-delà des sens, une autre réalité, de nature spirituelle : ce fut le monde des âmes qui se réincarnaient. Chez Platon, ce fut le monde des idées : un monde surnaturel parfait dont notre pauvre monde terrestre n’était que le pâle reflet. C’est ainsi que ces philosophes inventèrent de nouvelles approches basées sur leurs réflexions (et non plus sur l’observation de la matière comme le faisaient les Milésiens).

Beaucoup plus tard, Descartes les suivit dans cette voie, se tournant vers la raison pure, plutôt que vers l’observation, pour débusquer la vérité [7].

On parle du miracle grec en se référant à cette période car il faut bien voir que c’était là une véritable révolution culturelle : on était en train de dire aux gens, qui priaient les dieux et à qui on offrait des sacrifices, que ces dieux qui contrôlaient prétendument les forces de la nature n’existaient pas et que c’était dans l’observation de la nature elle-même ou dans la réflexion philosophique qu’il fallait chercher l’explication des mystères de l’Univers.

L’empire romain créa sa propre mythologie et hérita aussi de la culture grecque mais, avec la chute de cet empire et les invasions barbares, la culture grecque émigra en Perse et se perdit dans la nuit des temps (pour n’être redécouverte que plusieurs siècles plus tard au moment de la Renaissance).

Il faut dire que, de leur côté, les Babyloniens avaient une bonne connaissance du mouvement des astres mais ne s’en servaient que pour tirer des oracles [8], sans pour autant remettre en question l’intervention des dieux dans la mécanique céleste.

Le monothéisme

Le bon peuple était imperméable à la pensée des grands philosophes grecs et tenait beaucoup à ses dieux. Mais peut-être est-ce à cause du discrédit des multiples dieux des mythologies grecques et romaines ou peut-être à cause des nouveaux courants de pensée apportés par le christianisme, le monde occidental substitua un Dieu unique à ces multiples dieux. Dès lors, l’Ancien et le Nouveau Testament firent foi de tout. A quoi bon chercher des réponses à gauche et à droite aux mystères de l’Univers alors que tout était dit dans la Bible. La pensée des grands philosophes grecs comme Platon et Aristote ne servit plus dès lors qu’à servir de support aux raisonnements théologiques de Saint-Augustin et de Saint Thomas d’Aquin [9].

Au Moyen Âge, la réflexion sur l’Univers stagne et on en revient même à dire que la terre est plate puisque les Saintes Écritures suggèrent qu’elle aurait quatre coins et qu’on y trouverait des montagnes du haut desquelles on peut voir tous les royaumes de la Terre. Celle-ci est au centre de l’Univers (géocentrisme) et tous les astres gravitent autour d’elle. Les étoiles, pour leur part, sont figées dans leurs positions respectives, comme le pensait Aristote 300 ans avant Jésus-Christ. L’homme est l’enfant chéri de Dieu. Il est au sommet d’une échelle plantée au centre de l’Univers où Dieu l’a juché. Et voilà, tout est clair : c’est ainsi que fonctionne l’Univers. À bas ces esprits tordus qui cherchent des explications en dehors des Saintes Écritures.

(L’homme de Pentacle)

L’homme se croyait le centre de l’Univers

Le premier coup de pied dans l’échelle a été donné près de deux mille ans plus tard par un moine polonais: Nicolas Copernic. Il a timidement avancé l’hypothèse que c’était le Soleil qui était au centre de l’Univers (héliocentrisme) et que la Terre tournait autour du Soleil et non l’inverse. C’était au temps de la Sainte Inquisition et malheur à celui qui osait contredire les Saintes Écritures : il risquait de finir ses jours sur le bûcher. Or il est dit dans la Bible (livre de l’Exode et livre de Josué) que, à l’approche de la nuit, Josué arrêta le Soleil pour anéantir totalement ses ennemis amorites avant la noirceur. Si donc Josué a arrêté le Soleil c’est donc bien là la preuve irréfutable que c’est le Soleil qui bougeait et non la Terre. Copernic a toutefois eu la prudence de ne publier ses écrits qu’à la veille de sa mort. Et, au surplus, il présenta ses vues comme purement théoriques et ne reflétant pas nécessairement la réalité.

Mais, peu de temps après, au XVII^e siècle, Galilée reprit la thèse de Copernic mais en la claironnant à tous vents. Il faut dire que Galilée avait mis la main sur une lunette astronomique, qu’il l’avait bricolée pour la rendre plus performante et avait découvert, en scrutant Jupiter, que des lunes circulaient autour de cette planète. Ce qui lui fit dire que les astres du ciel ne tournaient pas tous nécessairement autour de la Terre. On sait le sort qui attendit Galilée : il dut se rétracter devant le tribunal de l’Inquisition et fut condamné à résidence pour le reste de ses jours. Son contemporain, Giordano Bruno, qui adhèra aux vues de Copernic et alla même jusqu’à prétendre qu’il n’y a aucun astre au milieu de l’univers, fut moins chanceux : on le fit cuire sur le bûcher[10].

Toutefois, le monde scientifique, particulièrement avec de grands noms comme ceux de Kepler et Newton, ne tarda pas à se ranger derrière la thèse de l’héliocentrisme de Copernic et Galilée. Le coup de pied de Copernic avait peu ébranlé l’échelle que l’homme s’était érigée car, comme on l’a vu, Copernic a eu la sagesse de présenter ses vues comme purement théoriques et de trépasser immédiatement après leur publication. Mais le coup de pied de Galilée fut beaucoup plus vigoureux et fut suivi de plusieurs autres coups de sorte que le pied de l’échelle s’arracha et l’homme descendit d’un cran. Même l’Église, après maintes hésitations, finit par réhabiliter Galilée le 31 octobre 1992 par la voix de Jean-Paul II.[11] Il faut dire que, à ce moment-là, l’échelle était déjà salement amochée.

La percée de Copernic et Galilée ne fut qu’un préambule sur le chemin de la connaissance de l’Univers. Attendez un peu de voir les suites spectaculaires de cette première percée et particulièrement les découvertes du XX^e siècle qui flanquèrent de grands coups de pied dans l’échelle que l’homme s’était érigée au Moyen Âge. Dans les prochains chapitres, l’homme ira de surprises en surprises dans la découverte de son Univers et, en fin de compte, dans sa découverte de lui-même.

J’espère bien que vous aurez le goût de me suivre dans cette palpitante et exaltante aventure.

Histoire à suivre…

La fable du petit homme

C’était un petit homme

Qui se croyait grand

Un grand livre le disait

Le nombril du monde

Il n’était rien de moins

Qu’issu de la cuisse

De son Dieu Jupiter

Et ce directement

Et qu’il était au beau milieu

De l’immense Univers

Qui roulait autour de sa tête

Et dont il était le maître

Alors pour bien montrer

Son ascendance céleste

Il bâtit une échelle

Pour grimper jusqu’au ciel

Il resta juché là un bon moment

Jusqu’au jour où un quidam

Pour jauger le perchoir

Y flanqua un coup de pied

Qui le fit vaciller

Puis d’autres coups s’ajoutèrent

Jusqu’au jour où le petit homme

Se retrouva cul par terre

Gros-Jean comme devant

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[1] Du latin anima, qui signifie âme. Évidemment, notre homme ne savait pas qu’il était «animiste» car il ne connaissait pas le latin.

[2] Karl Marx aurait fait un tabac dans ce monde-ultra-communiste qui, encore là, ne savait pas qu'il était communiste. Pas étonnant car l'homme n'avait pas encore appris à fabriquer la faucille et le marteau.

[3] Ça non plus, l’homme primitif ne le savait pas car il n’avait pas lu Voltaire. Décidément nos ancêtres avaient une culture bien limitée.

[4] Cette pratique se perpétue encore de nos jours comme on le sait. À Montréal, par exemple, on a l’Oratoire Saint-Joseph érigée sous l’impulsion du Saint Frère André récemment canonisé.

[5] Ainsi, Anaximandre imaginait d’immenses roues remplies de feu et tournant autour de la terre, les étoiles étant des trous dans les gaines de ces roues qui laissaient ainsi voir le feu à l’intérieur.

[6] Pierre Yves Morvan «Dieu est-il un gaucher qui joue aux dés ?» Éd L’Harmattan 2002

[7] Curieusement, le grand Einstein optera aussi pour cette méthode en faisant ses grandes découvertes uniquement par des élucubrations mentales et non par des observations.

[8] Ils ont eu d’ailleurs, comme on le sait, d’illustres successeurs comme Nostradamus et Jojo Savard.

[9] Ce dernier était très avant-gardiste dans ses théories sur l’Univers : précurseur des hélicoptères, il imagina que les planètes étaient mues par les battements d’ailes des anges.

[10] Malheureusement pour lui, on n’avait pas encore inventé les ultra modernes chambres à gaz. Comme on le voit, les «bien cuits» étaient néanmoins à la mode au temps de la Sainte Inquisition. Ils n’avaient peut-être pas le côté festif de ceux d’aujourd’hui mais ils attiraient quand même de grandes foules.

[11] On voit ici avec quelle rapidité l’Église sait agir : seulement trois petits siècles et oups, nous voilà !