La révolution cosmologique

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La révolution cosmologique
CONFÉRENCE DU FORUM DES SAVOIRS
“Plus l’être humain sera éclairé, plus il sera libre.”
Voltaire
LA RÉVOLUTION COSMOLOGIQUE
La découverte de l’immensité du Cosmos
CONFÉRENCE PAR ÉRIC LOWEN
Association ALDÉRAN Toulouse
pour la promotion de la Philosophie
MAISON DE LA PHILOSOPHIE
29 rue de la digue, 31300 Toulouse
Tél : 05.61.42.14.40
Email : [email protected]
Site : www.alderan-philo.org
conférence N°1000-209
LA RÉVOLUTION COSMOLOGIQUE
La découverte de l’immensité du Cosmos
conférence d’Éric Lowen donnée le 06/03/2010
à la Maison de la philosophie à Toulouse
Depuis que l’Homme est Homme, il s’est interrogé sur la nature du monde dans lequel il
vivait. Pendant des millénaires, seuls les mythes religieux lui apportaient quelques réponses.
La naissance de l’astronomie lui permit de comprendre un peu mieux les objets célestes,
mais la représentation qu’il pouvait se donner du monde était très limitée. Il faudra attendre le
début du 20ème siècle, grâce aux apports de l’astronomie du ciel profond et de la relativité
générale, pour que nous puissions commencer à entrevoir la réalité cosmique de notre
univers, son immensité, son ancienneté, le big bang, son expansion, etc. La révolution
cosmologique obligera à revoir toutes nos représentations philosophiques du monde et de la
place de l’Homme dans le monde.
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LA RÉVOLUTION COSMOLOGIQUE
La découverte de l’immensité du Cosmos
PLAN DE LA CONFÉRENCE PAR ÉRIC LOWEN
La science a non seulement montré l’aspect grandiose et bouleversant
d’un univers accessible à l’intelligence humaine, mais elle nous a appris
qu’au sens le plus réel, le plus concret, nous faisons partie du Cosmos ;
que, nés de lui, nous ne pouvions séparer notre sort du sien.
Les événements humains essentiels, tout comme les plus anodins,
nous ramènent à l’Univers et à ses origines.
Carl Sagan (1934 - 1996)
Cosmos, 1981
I
INTRODUCTION
1 - La vingt-quatrième grande révolution scientifique : la révolution cosmologique
2 - Les conditions scientifiques préalables à sa réalisation
3 - Les grandes caractéristiques de cette révolution scientifique
II
BRÈVE HISTOIRE DE LA CONSTITUTION DE LA COSMOLOGIE
1 - Le temps des cosmologies prérationnelles, ou ontogonies
2 - Le développement des cosmologies proto-rationnelles, les cosmogonies astronomisantes
3 - Le passage aux premières cosmologies rationnelles avec les présocratiques
4 - La cosmologique antique, la modélisation astronomique grecque
5 - La cosmologie médiévale, reposant sur le modèle ptolémaïque et aristotélicien
6 - La révolution copernicienne, la révolution de l’héliocentrisme
7 - La révolution galiléenne, ou la fin du modèle ptolémaïque et de la physique aristotélicienne
8 - Au 17ème siècle, la rupture instrumentale de l’exploration de l’univers
9 - Au terme du 17ème siècle, la révolution newtonienne et le système solaire-monde
10 - L’autonomisation de la cosmologie à l’égard de la métaphysique, de 1609 à 1725
11 - En 1750, Thomas Wright et la pluralité des soleils formant la voie lactée, ou galaxie
12 - En 1785, William Herschel, les travaux sur la forme de la galaxie et sur les nébuleuses
13 - Au 19ème siècle, la galactisation du monde et la mesure des distances des étoiles par Bessel
14 - En 1916, la relativité générale d’Einstein, première cosmologie moderne mais encore statique
15 - Une nouvelle mutation instrumentale, celle des grands télescopes et nouvelles découvertes
16 - Vers 1920, la question des nébuleuses et de la forme de la galaxie (Shapley, de Sitter...)
17 - Edwin Hubble : la pluralité des galaxies (1924) et l’expansion de l’univers (1929)
18 - Les observations convergent vers les théories du “big bang” dès 1922
19 - Les apports de la physique atomique, quantique et de la physique des particules
20 - L’entrée dans la maturité scientifique de la cosmologie moderne en 1964
III
LES CONSÉQUENCES DE LA RÉVOLUTION COSMOLOGIQUE
1 - Une nouvelle science, autonomisée de l’astronomie : la cosmologie
2 - La découverte du “visage” réel du cosmos
3 - La découverte de l’extraordinaire aventure ontologique de la fabrication du monde
4 - Non seulement réalité jusqu’alors insoupçonnée mais aussi totalement impensable !
5 - Le vertige de la transcendance horizontale du monde
6 - L’obsolescence de toutes les représentations antérieures, religieuses ou philosophiques
7 - Une rupture majeure, obligeant à repenser radicalement le monde et notre relation avec lui
8 - Une révolution cosmologique qui provoque une révolution anthropologique
9 - Une absolue cosmicisation du monde, donc une absolue néantisation et insignification de l’homme
10 - Le stade ultime du décentrage et de la désanthropocentrisation du monde
11 - Désormais l’homme n’expliquera plus le monde, c’est le monde qui l’expliquera
12 - Cosmicisation du monde, donc évanescence de Dieu, la fin du processus de mort de dieu
13 - En philosophie, la fin de la métaphysique et la redomanialisation scientifique de l’ontologie
14 - L’unification cosmologique : astronomie et physique, de toute la physique et du monde !!
15 - L’apport de la révolution cosmologique aux autres sciences et révolutions scientifiques
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IV
CONCLUSION
1- La naissance de la conscience cosmique, la conscience de ce cosmos dans lequel nous sommes
2 - Une conscience cosmique qui est aussi une nouvelle conscience de l’homme
ORA ET LABORA
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Document 1 : La cosmogonie a précédé la cosmologie.
Bien avant que naisse la science, les hommes se posaient déjà des questions sur
l’origine et l’évolution de l’univers. Les auteurs des premières cosmologies et des
premières cosmogonies, pour la plupart à tendance religieuse, palliaient le manque de
connaissances par une imagination débordante et ils ne s’intéressaient le plus souvent à
l’univers que dans la mesure où ils croyaient en une relation directe entre les
mouvements des astres et le destin des hommes. En tout état de cause, personne n’était
en mesure de formuler la question de l’origine du système solaire avant que les
astronomes n’en connussent précisément la structure. De plus, la complexité du
problème fait que la connaissance du système solaire est loin de suffire pour retracer son
évolution et remonter jusqu’à des origines qui restent, sur certains points, plus
mystérieuses que celles des mondes plus lointains.
Maryvonne Fitremann, Avram Hayli
Cosmogonie du système solaire
Document 2 : Avec la révolution astronomique dans l’antiquité, apparurent les premières réflexions sur la
cosmogenèse, comme la théorie atomiste des épicuriens.
Un temps fut où ne se voyaient encore ici-bas ni le char du soleil dans son vol sublime,
haute source de lumière, ni les astres du vaste monde, ni la mer, ni le ciel, ni même la
terre, ni l'air, rien enfin de pareil aux spectacles d'aujourd'hui, mais une sorte
d'assemblage tumultueux d'éléments confondus. Puis commencèrent à se dégager
quelques parties, les semblables s'associèrent aux semblables, l'univers prit ses contours
et forma ses membres, de vastes ensembles s'ordonnèrent. Jusque-là, l’effet, la discorde
des éléments avait tout mêlé : distances, directions, liens, pesanteurs, forces de choc,
rencontres et mouvements ; ce n'était entre eux qu'une mêlée générale, à cause de la
dissemblance de leurs formes et de la variété de leurs figures, car s'ils se joignaient, tous
ne pouvaient rester unis ou bien accomplir ensemble les mouvements convenables. Mais
alors de la terre se distingua la voûte du ciel ; à part, la mer s'étendit dans son lit ; à part
aussi brillèrent les feux purs de l'éther.
Lucrèce (-98, -55 av. J.-C.)
De Natura Rerum
Document 3 : Une des conséquences de la révolution galiléenne fut le début de la conscience de la pluralité
des mondes dans un univers infini, révisant désormais de manière scientifique les anciennes thèses de
Nicolas de Cues sur l’infinité de la sphère céleste (alors qu’il l’avait affirmé d’un point de vue religieux).
Il me reste à vous prouver qu'il y a des Mondes infinis dans un Monde infini.
Représentés-vous donc l'Univers comme un grand animal, les estoilles qui sont des
Mondes comme d'autres animaux dedans luy qui servent réciproquement de Mondes
à d'autres peuples, tels qu'à nous, qu'aux chevaux et qu'aux éléphants, et nous, à
notre tour, sommes aussi des Mondes de certaines gens encore plus petits comme
des chancres, des poux, des vers, des cirons; ceux-ci sont la terre d'autres
imperceptibles, ainsi de même que nous paraissons un grand Monde à ce petit
peuple. Peut-être que notre chair, notre sang et nos esprits ne sont autre chose
qu'une tissure de petits animaux qui s'entretiennent, nous prestent mouvement par le
leur, et se laissant aveuglement conduire à notre volonté qui leur sert de cocher, nous
conduisent nous-même et produisent tout ensemble cette action que nous appelons la
vie. [...]
Puisque nous sommes contraints, quand nous voulons remonter à l'origine de ce
Grand Tout, d'encourir trois ou quatre absurdités, il est bien raisonnable de prendre le
chemin qui nous fait le moins broncher. Le premier obstacle qui nous arrête, c'est
l'Eternité du Monde; et l'esprit des hommes n'étant pas assez fort pour la concevoir, et
ne pouvant non plus s'imaginer que ce grand Univers si beau, si bien réglé, pût s'être
fait de soi-même, ils ont eu recours à la Création. [...]
Quoi ! me respliqua-t-il en s'esclatant de rire, vous estimés votre Ame immortelle
privatement à celle des bêtes ? Sans mentir, mon grand Amy, votre orgueil est bien
insolent ! Et d'où argumentés-vous, je vous prie, cette immortalité au préjudice de
celle des bêtes ?
Cyrano de Bergerac [1619-1655]
Histoire comique des États et Empires de la lune, 1657
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Document 4 : La révolution cosmologique est une rupture majeure dont la visibilité historique est intervenue
au 20ème siècle. Longuement préparée au cours des trois derniers siècles par les progrès de l’astronomie,
elle s’est pleinement révélée dans les années 30.
Il y a 100 ans, un article de Pour la Science sur l'histoire et la structure de l'Univers aurait
été presque totalement erroné. En 1908, les scientifiques pensaient que notre galaxie
constituait la totalité de l'Univers. Ils la considéraient comme un « univers-île », un amas
isolé d'étoiles entouré d'un vide infini. On sait aujourd'hui que la Voie lactée n'est qu'une
galaxie parmi 400 milliards d'autres dans l'Univers observable. En 1908, on imaginait
l'Univers éternel et immuable. Personne ne soupçonnait qu'il est né d'un point infiniment
dense et chaud, le Big Bang, et s'est dilaté depuis. On n'avait pas idée que les éléments
chimiques ont été synthétisés durant les premiers instants après le Big Bang, puis au
cour des étoiles. L'expansion de l'espace et sa possible courbure due à la présence de
matière n'étaient pas venues à l'esprit des physiciens. La découverte du rayonnement
fossile, image fantomatique des dernières lueurs de la création, devait attendre le
développement de techniques radio conçues non pas pour explorer l'immensité de
l'espace et du temps, mais pour téléphoner.
Peu de champs de la connaissance humaine ont, en un siècle, autant changé que la
cosmologie, et ce changement a profondément modifié notre vision du monde.
Lawrence Krauss, Robert Scherrer
La fin de la cosmologie, Pour la science N°368, juin 2008
Document 5 : Toute science étudie des objets, elle a besoin de définir son objet d’étude. La particularité de
la cosmologie est de considérer le cosmos, non comme une addition d’objet, comme un seul objet.
Qu’est-ce que la cosmologie ? Quelle place lui revient exactement dans l’ensemble des
disciplines scientifiques diverses [...] réunies sous le nom générique de “sciences de
l’univers” ?
Bien que, dans la pratique, le travail des cosmologues soit toujours associé, non
seulement à celui des astronomes, mais aussi à celui des mathématiciens, des
physiciens, voire des chimistes ou des biologistes, il existe un critère parfaitement clair et
simple pour caractériser l’intention propre de l’entreprise cosmologique : la cosmologie
envisage l’univers comme un système total et unique, et ne s’intéresse à lui que sous ce
rapport. La physique cherche, en étudiant expérimentalement des systèmes particuliers
(qu’elle agence souvent elle-même), à dégager des lois qui régissent l’évolution des
phénomènes appartenant à une classe déterminée, plus ou moins tendue.
L’astrophysique, d’un autre côté, se sert des lois connues pour expliquer la formation, la
structure plus ou moins permanente, l’évolution de systèmes physiques très grands et qui
se répètent à de nombreux exemplaires dans l’univers. La cosmologie cherche à totaliser
les résultats acquis par toutes les sciences, pour obtenir une description cohérente du
tout, de sa structure et de son évolution.
En fait, suivant ce qui nous paraît être maintenant un court-circuit énorme, et tout à fait
déraisonnable, la raison, toujours avide de synthèses complètes et définitives, a prétendu
décrire valablement la totalité du monde, bien avant d’avoir la moindre idée sûre de la
façon dont les choses s’y passent, dans le détail et près de nous. La cosmologie est une
science très ancienne et dont, paradoxalement, les premières constructions paraissent
relativement moins imparfaites que les premières notions physiques. On a vu d’ailleurs,
que les “systèmes du monde” de l’Antiquité grecque intégraient remarquablement bien à
l’aide d’hypothèses géométriques ingénieuses et simples, les données de l’observation
disponibles à l’époque.
Mais si entre l’intention fondamentale d’un Ptolémée et celle des cosmologues modernes,
il reste quelque chose d’essentiellement semblable, ni les moyens pour la réaliser, ni non
plus la manière de la comprendre ne sont, bien sûr, les mêmes. Passons sur le premier
point, qui est évident, pour nous arrêter un moment sur le second. Jusqu’au XVIIe siècle,
il était parfaitement naturel de faire intervenir dans la réflexion sur l’univers des
considérations théologiques, mystiques, esthétiques que nous jugeons étrangères à
l’esprit de la science. Pour Platon et pour Aristote, les astres étaient des dieux et
l’agencement de leurs mouvements résultait non du jeu spontané de forces mécaniques
ou autres, mais des combinaisons d’une intelligence ordonnatrice ; pour Aristote, le
monde était un vivant dont la perfection contrastait avec les désordres qui s’observent
dans la région inférieure de l’univers, celle qui est située au-dessous de la Lune. Ces
considérations s’associaient sans difficulté à ceux de leurs raisonnements que nous
jugeons proprement scientifiques. Le cosmologue moderne peut parfaitement bien être
sensible à la pensée mystique et préférer une théorie à une autre pour des raisons
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esthétiques ; mais ces aspirations et ces préférences ne peuvent intervenir valablement
dans la solution des problèmes. Bref, la cosmologie moderne se plie strictement aux
normes de la pensée scientifique, écarte toute référence à une causalité non physique, et
ne reconnaît dans l’univers que les lois de la physique. Si la cosmologie moderne
s’oppose, par son caractère strictement “scientifique”, à la cosmologie ancienne, elle
diffère aussi grandement, sur le terrain scientifique, et par certains de ses postulats les
plus importants, de la physique que l’on a appelée “classique”, depuis qu’elle a cessé
d’être considérée comme la physique tout court. La physique classique, qui a émergé
progressivement au XVIIe siècle des ruines de la science antique, était parvenue au
XVIIIe à s’établir sur des bases nouvelles et solides, grâce notamment à Newton.
Pendant deux siècles, jusqu’à la fin du XIXe, ces fondations supportèrent l’édification
d’un monument d’une telle ampleur qu’on les crut définitives. On ne peut certes pas dire
que la physique se soit écroulée depuis et l’image n’est pas parfaitement adéquate ; mais
tout le système d’hypothèses, de principes, de postulats, plus ou moins implicites, sur
lesquels reposait la physique classique, a dû être profondément remanié ; le
développement moderne de la cosmologie est l’un des résultats de ces remaniements.
Jacques Merleau-Ponty (1916 - 2002)
Cosmologie du XXe siècle, 1965
Document 6 : Une des découvertes de cette révolution est que l’univers en devenir perpétuel.
Une autre grande leçon de cette exploration est la prise de conscience du fait que tous
les objets célestes évoluent ! L'évolution n'est pas le propre de l'homme. Des êtres
vivants aux planètes, aux étoiles et aux galaxies, tous les objets de l'Univers évoluent.
Aussi naturelle qu'elle paraisse aujourd'hui, cette idée a mis longtemps pour s'imposer.
Les physiciens de ce siècle se sont rendu compte qu'il s'agit d'une notion essentielle. En
appliquant quelques grands principes de base de la physique, comme les principes de
conservation et les principes de la thermodynamique au sein d'un système isolé, on
comprend immédiatement que tous les objets de l'Univers doivent mourir. Le combat que
mène une étoile entre la gravitation qui la conduit à s'effondrer sur elle-même et la
thermodynamique qui la conduit à se dilater violemment fait comprendre qu'elle ne peut
pas briller éternellement. En appliquant les principes de la dynamique, un amas d'étoiles
doit lentement disparaître par évasion de ses composants; à l'inverse, un amas de
galaxie doit finir sous forme d'un immense trou noir.
André Brahic
Enfants du soleil, 1999
Document 7 : L’effort de l’homme pour tenter de comprendre le monde est à considérer comme une
dynamique spirituelle collective, c’est une des expressions de l’esprit humain tout comme comme de l’esprit
de l’humanité. L’aventure de la connaissance fait partie des éléments spécifiques de la participation de
l’homme au cosmos.
Depuis que l'homme existe, il a toujours cherché à connaître sa place dans le Cosmos.
Dans l'enfance de l'humanité (alors que nos ancêtres contemplaient rêveusement les
étoiles), dans la Grèce antique, chez les chercheurs scientifiques ioniens, et jusqu'à notre
époque, nous avons été tenaillés par ces questions : Où sommes-nous ? Qui sommesnous ? Et nous savons maintenant que nous vivons sur l'insignifiante planète d'une étoile
très ordinaire, perdue aux confins d'une galaxie reléguée parmi un amas de galaxies
clairsemées, dans un coin oublié d'un univers où l'on dénombrerait plus de galaxies qu'il
n'y a d'êtres humains. Cette façon de voir les choses va courageusement dans le sens du
penchant que nous avons à élaborer et à vérifier des images mentales du ciel - le Soleil,
une roche ardente ; les étoiles, des flammes célestes; la Galaxie, l'Échine du Ciel.
Depuis Aristarque, chaque pas dans notre quête nous a éloignés du centre de la scène
où se joue le drame cosmique. Nous n'avons pas encore eu le temps d'assimiler les
nouvelles découvertes. Celles de Shapley et de Hubble sont assez récentes pour
s'inscrire dans la vie d'hommes qui sont nos contemporains. Certains déplorent
secrètement ces grandes découvertes; ils considèrent chaque pas en avant comme une
régression et, au fond de leur cœur, gardent la nostalgie d'un univers dont le centre, le
pivot, serait la Terre. Mais on ne peut se situer par rapport à l'Univers sans d'abord le
comprendre, même si en chemin les espoirs injustifiés d'un statut préférentiel se trouvent
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démentis. Comprendre où nous vivons est une condition essentielle pour améliorer le
voisinage. Savoir ce que peuvent être d'autres «voisinages» aide également. Si nous
aspirons à donner à notre planète un rôle de premier plan, il y a quelque chose que nous
pouvons faire : rendre notre monde exceptionnel par le courage de nos questions et la
profondeur de nos réponses.
Nous nous sommes engagés dans l'aventure cosmique porteurs d'une interrogation déjà
formulée dans l'enfance de notre espèce, puis reprise par chaque génération avec la
même curiosité émerveillée : que sont les étoiles ? Il est dans notre nature d'explorer.
Nous avons toujours été des voyageurs. Nous ne nous sommes que trop attardés sur les
rivages de l'océan cosmique. Le temps est enfin venu d'appareiller vers les étoiles.
Carl Sagan (1934 - 1996)
Cosmos, 1981
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- Aux frontières de l'univers, Marceau Felden, Ellipses Éditions, 2006
- Les exploits de Hubble, Mario Livio, in Pour la Science N°346, août 2006
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- Les paradoxes du big bang, Charles Lineweaver et Tamara Davis, in Pour la Science N°330, Avril 2005
- La face cachée des galaxies, Guilaine Lagache et Bruno Guiderdoni, in Pour la science N°296, juin 2002
- La cartographie cosmique, Charles Bennett, Gary Hinshaw et Lyman page, in Pour la Science N°281, mars
2001
- Dossier spécial : La cosmologie en effervescence, in Pour la science N°281, mars 2001
- L’exploration de l’univers, Martin Rees, in Pour la Science N°267, janvier 2000
- Les enfants du soleil, histoire de nos origines, André Brahic, Nil, 2000
- Les galaxies et la structure de l’Univers, Dominique Proust, Christian Vanderriest, Seuil, 1997
- La plus belle histoire du monde, Collectif, Seuil, 1996
- Histoire de l’astronomie, Ludwik M. Celnikier, Éditions Tec et Doc Lavoisier, 1996
- Les poètes et l’univers, Jean-Pierre Luminet, Cherche Midi, 1996
- La première seconde, dernières nouvelles du cosmos, tome 2, Hubert Reeves, Seuil, 1995
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