9.3.07

109 - Cosmologie évolutionniste

L'idée d'expliquer la génèse de notre univers physique en se servant de la théorie de l'évolution n'est pas neuve. Charles S. Peirce, plus connu comme l'un des pères de la sémiologie, en a développé une, assez fumeuse vue d'ici, selon laquelle...
toutes les régularités de l'univers ont été générées selon les principes de l'évolution à partir d'un chaos initial. A terme l'univers devrait devenir un système absolument parfait, rationnel et symétrique, dans lequel l'esprit sera enfin cristallisé dans le futur infiniment distant. (1)
En 1997, le physicien Lee Smolin a considérablement rajeuni l'idée dans son livre The Life of the Cosmos. L'idée est qu'un univers donné (oui, forcément, pour faire de l'évolution, il faut DES univers) peut donner naissance à un autre univers (un univers-bulle, qui s'étend dans un autre espace-temps) lorsqu'une étoile s'effondre sur elle-même et forme une singularité, autrement dit un trou noir.

Bon, OK, mettons. Mais quid des principes de mutation et de sélection naturelle ?
L'élément-clé introduit par Smolin dans son argument, est que chaque fois qu'un bébé-univers se forme, les lois fondamentales de la physique y sont légèrement transformées (...). Le processus est analogue (et peut-être plus qu'analogue) à la façon dont les mutations amènent de la variabilité aux formes de vie organiques sur lesquelles opère la sélection naturelle. Chaque bébé-univers est, non pas une réplique exacte de son parent, mais une copie légèrement transformée. (2)
Voilà pour la mutation. La sélection naturelle fonctionne sur la capacité d'un univers à en générer d'autres, autrement dit, sur sa capacité à produire beaucoup de trous noirs. Et là, justement, ça tombe bien :
Or, il se trouve que les univers typiques fertiles en trous noirs sont des univers très particuliers, où par exemple carbone et oxygène peuvent se former (...). Autrement dit, un univers riche en trous noirs sera typiquement un univers où la vie a de plus grandes chances d'apparaître. Comme la "fertilité" d'un univers est directement liée au nombre de ses trous noirs, on voit donc que les univers évoluent naturellement par ce processus de sélection vers des univers "biofrendly". L'apparition de la vie devient alors beaucoup plus probable. (3)
Et voilà résolu le problème (mais est-ce un problème ?) du « réglage fin » des lois de la physique, réglage qui les rend compatibles avec l'apparition de la vie. Pour Lee Smolin, il n'y a aucune coïncidence : certains univers sont informes et sans vie, mais la sélection naturelle cosmique favorise les univers à trous noirs et les univers à trous noirs sont compatibles... avec nous !

(1) Peirce on Norms, Evolution and Knowledge
(2) Prospect magazine : John Gribbin : Cosmology and evolution
(3) Tom Roud : l'univers évolué

Voir aussi : 069 - Univers de poche

6 commentaires:

Tom Roud a dit…

Merci pour ce billet ! Je ne connaissais pas Charles S Peirce, c'est amusant .
Quant à Lee Smolin, j'adore son idée, mais je ne suis pas sûr qu'elle soit partagée par qui que ce soit d'autres : Smolin est je crois anti supercorde, et donc naturellement très minoritaire.

Matthieu a dit…

Tom, i ln'est pas minoritaire parce qu'il n'aime pas les supercordes. c'est les supercordes qui sont minoritaires. sa gravitation quantique est d'ailleurs interessante.

anyway, la ou il difficile a partager, c'est dans son hypothese de travail selon laquelle les trous noirs creent de nouveaux univers. de plus, pour appliquer la theorie de l'evolution, il faut une pression sur les ressources, que l'on imagine mal avec des univers paralleles.

ensuite, dvanw, pour que la selection opere, il faut qu'il y ait mort des univers (c'est en fait la meme idee que mon paragraphe precedent). cela est-il explicite dans chez lee smolin ? si ce n'est pas la cas, alors, plus qu'evolution, on peut parler de plus grande proportion d'univers favorables a la vie, mais avec un nombre d'univers qui augmente exponentiellement.

Joël a dit…

"La sélection naturelle fonctionne sur la capacité d'un univers à en générer d'autres, autrement dit, sur sa capacité à produire beaucoup de trous noirs."

Aie! Là je suis sonné, je ne sais plus si c'est encore dans mes cordes?

C'est vraiment un jour à prise de tête, je me demande si, comme le suggère naarjuk, l'idéologie du progrès n'emplit encore nombre d'entre nous (occidentaux) de son eschatologie?

Un affaire à suivre...
http://naarjuk.hautetfort.com/

dvanw a dit…

@ Mathieu : je partage l'impression de Tom quant au poid de la théorie des cordes, dont les différentes versions se succèdent depuis 30 ans, sans qu'aucune autre voie n'émerge vraiment... Mais je suis pas physicien.

Je ne pense pas que Smolin ait intégré une compétition pour les ressources dans son modèle mais le principe d'une espèce de "sélection naturelle" sans mort des individus me semble théoriquement possible, non ? Les machins qui se "reproduisent" le plus deviennent plus nombreux sans que les autres machins disparaissent. Mais je suis pas systématicien.

@ Joël : merci pour le lien que je me garde sous le coude... Ca semble dense. Sinon désolé pour la prise de tête : j'avoue que je trouve ça plutôt amusant et onirique cette idée de cosmos évolutif...

Tom Roud a dit…

@ Matthieu :
je ne comprends pas pourquoi tu dis que les supercordes sont minoritaires. Dans le domaine des très hautes énergies, c'est la seule théorie en vogue, non ? Je n'ai jamais entendu parler de véritable communauté développant d'autres théories, même s'il y a toujours des francs tireurs.

Sinon, il n'y a pas besoin de compétition sur les ressources, comme tu le dis deux populations croissent avec un taux exponentiel, la population avec le taux de croissance le plus grand écrase l'autre en proportion. On peut bien parler de sélection malgré tout à mon avis; c'est alors une sélection "relative".

Enfin, c'est amusant cette histoire d'univers qui meurent. Cela me fait penser que les paramètres de notre univers sont justement ajstés eux aussi pour qu'il ne puisse mourir(courbure proche, voire supérieure à 1). Cela va bien avec cette idée de sélection d'incubateurs d'univers : l'univers le plus probable est celui qui vit éternellement tout en créant un maximum de trous noirs - ce qui semble être exactement le cas du nôtre !!!

Joël a dit…

Amusant et onirique... C'est vrai!

Ceci dit, je ne sais pas si l'idée de cet univers éternel qui créé des trous noirs enserrés dans des supercordes me réjouis vraiment :-) mais cela fait de belles images.