La théorie du seuil d’évolution

mercredi 5 septembre 2012
par  Neimad
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Je vou­drais vous pré­senter une théorie. A quoi res­semble l’évolution du monde et du vivant du point de vue des probabilités ?



 De la création du monde aux planètes


Selon la théorie cos­mo­go­nique com­mu­nément admise dans les milieux scien­ti­fiques, l’Univers est né d’un Big Bang, d’un léger dés­équi­libre entre la quantité de matière et d’anti-matière ou bien d’une pro­ba­bilité d’exister (cf. la théorie M défendue notamment pas le phy­sicien Stephen Hawking). Un plus d’antimatière, et l’Univers se serait anéanti dans les meilleures secondes, il ne res­terait pas assez de matière pour faire un monde. Un peu moins de gravité ou d’une autre force fon­da­mentale, et l’Univers serait resté au stade de magma.

Selon le phy­sicien Hubert Reeves (dans Pous­sières d’étoiles), les lois de la phy­sique sont extra­or­di­naires : elles pro­duisent d’abord des atomes d’hélium et d’hydrogène qui consti­tueront les étoiles ; les étoiles fabri­queront dans leur sein les autres atomes qui seront néces­saires aux êtres vivants, elles explo­seront en supernova et ce seront les "pous­sières d’étoiles" qui consti­tueront les planètes.

Les étoiles simples et doubles sont très nom­breuses dans l’Univers, et autour de ces étoiles tournent souvent de nom­breuses pla­nètes, comme le montre la décou­verte des exo­pla­nètes (quand on détecte une planète autour d’une étoile, on peut être qua­siment sûr d’en détecter d’autres). En réalité, notre système solaire n’a rien d’unique.

On peut même dire que le système solaire avec planète est la norme vers laquelle tend l’univers et que toutes les autres cas (naines blanches, trous noirs, supernova, étoile à neu­trons, étoiles triples…) suivent une courbe de Gauss qui explore toutes les autres pos­si­bi­lités, toutes les varia­tions pos­sibles autour de ce modèle.

 Des planètes aux êtres vivants


L’eau est un des éléments les plus cou­rants de l’Univers : on en trouve sur la Terre, sur Mars, sur les lunes de Jupiter et de Saturne (Titan, Europe, Encélade)…

Sur l’ensemble des pla­nètes existant dans l’Univers, un petit nombre de pla­nètes (1% fait déjà des mil­liards de mil­liards de pla­nètes…) se situent dans la zone habi­table, à une dis­tance de leur étoile suf­fi­sante pour que l’eau soit à l’état liquide. Celles qui sont trop proches seront entiè­rement recou­vertes de gaz, celles qui sont trop loin seront des pla­nètes de glace, comme Neptune.

Sur l’ensemble des pla­nètes dans la zone habi­table, un grand nombre ne possède pas les condi­tions requises pour faire émerger la vie, comme Mars, qui est trop petite pour garder son atmo­sphère par exemple. D’autres n’auront pas de source d’énergie suf­fi­sante (énergie solaire, activité tec­to­nique, marées lunaires…), d’autres seront recou­vertes d’une atmo­sphère impropres à la vie (en fonction de sa com­po­sition, de son opacité ou d’un effet de serre trop important), d’autres encore auront une rotation trop lente ou trop rapide, etc.

Sur l’ensemble des pla­nètes qui pos­sèdent les condi­tions pour que la vie émerge , seul un certain nombre sur­vivra aux catas­trophes natu­relles, comme les tem­pêtes solaires, les explo­sions de supernova, les météo­rites. A cause des météo­rites, il y a déjà eu plu­sieurs exten­sions mas­sives d’animaux (jusqu’à 95%) dans l’histoire de la vie sur Terre (la météorite qui a détruit les dino­saures n’aura détruit que 65% de la vie sur Terre).

La vie est comme une géné­ration de têtards. Seul un certain nombre devien­dront grenouilles.



 Des êtres vivants à l’homme


Sur l’ensemble des êtres vivants apparus sur Terre, un certain nombre d’espèces ont survécu (ce que Darwin a appelé la sélection natu­relle) parce qu’ils étaient mieux adaptés à leur envi­ron­nement, parce qu’ils avaient les meilleures capa­cités pour sur­vivre et se reproduire.

Il y a 4 mil­lions d’années, le genre homo est apparu et s’est diver­sifié (selon d’autres anthro­po­logues, plu­sieurs espèces humaines sont apparues en même temps en Afrique, en Asie…) : homo habilis, homo erectus, aus­tra­lo­pi­thèques, homme de Néan­dertal, Homo Sapiens Sapiens…

Il est dif­ficile de retrouver la trace de tous les stades inter­mé­diaires des espèces. Il est pro­bable que de nom­breuses muta­tions se pro­duisent ne même temps sur un temps très court, sans doute favorisé par la taille d’une popu­lation (cf. Stephen G. Gould). C’est ce que l’on pourrait appeler des "sauts évolutifs". Après ces moments d’accélération, les espèces se sta­bi­lisent et restent inchangées pendant un temps rela­ti­vement long (ce que l’on observe aujourd’hui).

L’homme de Néan­dertal aura été notre concurrent. Il avait une boîte cra­nienne plus impor­tante, il façonnait des objets, il était phy­si­quement plus fort que l’Homo Sapiens Sapiens. Pourquoi a-​​t-​​il disparu ? Pour cer­tains, les deux espèces se seraient affrontées. Pour d’autres, notre espèce se serait sim­plement reproduit plus vite et aurait fini par absorber l’Homo Néandertalis.



 De la vie ailleurs dans l’Univers ?


Il n’est pas impos­sible que sur d’autres pla­nètes aux condi­tions de vie simi­laire à la nôtre, d’autres espèces vivantes aient survécu suf­fi­samment long­temps pour évoluer. Il n’y a pour l’instant aucun moyen de rentrer en com­mu­ni­cation avec elle, et nous n’avons pas non plus détecté de message pro­venant de l’espace. Les OVNI sont peut-​​êtres des légendes, des avions furtifs amé­ri­cains, la mani­fes­tation visuelle de la paranoïa qui s’était emparée du monde occi­dental pendant la guerre froide…

Pourtant, si d’autres espèces avaient pu évoluer comme nous, elles devraient béné­ficier de la même vitesse de déve­lop­pement apportée par la science et la tech­no­lo­gique. Comme on peut le voir depuis 5000 ans ou même depuis seulement 200 ans, la tech­no­logie se déve­loppe de manière expo­nen­tielle, elle donne l’impression que l’histoire s’accélère. A quel niveau de tech­no­logie serait une espèce qui aurait découvert la roue, la poudre et l’imprimerie il y a 50 000 ans ?

Regardons seulement la mul­ti­pli­cation de la puis­sance infor­ma­tique : selon la "loi de Moore", le nombre de tran­sistors sur une puce double tous les 2 ans. Il y aura sans doute un chan­gement de para­digme avec l’ordinateur quan­tique, mais les recherches actuelles tendent à amé­liorer encore les per­for­mances et les capa­cités des ordinateurs…

Or, le Soleil est une étoile jeune. Il existe des sys­tèmes solaires beaucoup plus ancien que le nôtre. Il suffit de voir le ciel pour s’en convaincre : les étoiles que nous voyons la nuit se situent à des dizaines voire des cen­taines d’années-lumières, ce qui signifie qu’elles n’existent plus aujourd’hui. Des civi­li­sa­tions ont peu grandir, s’épanouir et s’éteindre des mil­lions d’années avant nous ailleurs dans l’Univers.

En prenant en compte la grandeur et l’ancienneté de l’Univers, on en vient à se poser la question pourquoi des civi­li­sa­tions plus évoluées ne nous ont pas contacté depuis long­temps, pourquoi nous ne détectons aucune message dans ce sens, pourquoi nous n’en voyons pas la trace comme dans 2001 l’Odyssée de l’espace  ?

A cette question, plusieurs réponses sont possibles :

  1. Notre système solaire se trouve dans une branche de la galaxie (dans le bras d’Orion). Si j’étais un extra-​​terrestre à la recherche de la vie, j’irai sans doute au coeur de la galaxie où se trouve le plus grand nombre d’étoiles au mètre carré.
  2. Des civi­li­sa­tions se sont déve­loppées dans d’autres galaxies mais n’ont pas encore fini d’explorer la leur, et même s’ils devaient le faire, ils com­men­ce­raient sans doute par la galaxie d’Andromède, notre voisine et notre grande soeur.
  3. Un empire galac­tique existe, il est sim­plement invi­sible à nos yeux. Ce serait la fameuse matière noire, qui repré­sen­terait 90% de la masse de l’Univers. Un écran noir nous empê­cherait sim­plement de voir de cet empire. Après tout, c’est peut-​​être qui sommes invi­sibles ?
  4. Les OVNI sont des extra-​​terrestres, mais dans ce cas, pourquoi les astro­nomes pro­fes­sionnels et ama­teurs de part le monde ne les détectent-​​ils pas ? Pourquoi ne prennent-​​ils pas contact avec nous ?
  5. La cin­quième réponse découle du fonc­tion­nement de l’ensemble du pro­cessus décrit plus haut. C’est ce que j’appelle la théorie du seuil d’évolution

 La théorie du seuil d’évolution


Des soleils aux pla­nètes, des pla­nètes aux êtres vivants et des êtres vivants à l’homme, nous avons là trois étapes dont les chances de succès sont de plus en plus mince.

A la dif­fé­rence du règne animal, l’homme ne s’adapte plus à son envi­ron­nement, il l’adapte au contraire à ses besoins. Il est le seul capable de le com­prendre et de le modifier. Son niveau tech­no­lo­gique lui permet aujourd’hui de s’auto-détruire et le reste la bio­sphère avec lui, que ce soit au moyen d’un hiver nucléaire qui cacherait le ciel et irra­dierait la Terre pendant des mil­lions d’années, par une catas­trophe écolo­gique qui entraî­nerait une effet de serre incon­trô­lable (comme sur Vénus), ou par la pol­lution de l’ensemble de notre envi­ron­nement par des pro­duits chimiques.

Il s’agit là de la consé­quence du pouvoir dont dispose l’homme de modifier son envi­ron­nement, du pouvoir que lui confère la tech­no­logie. On peut sup­poser que d’autres civi­li­sa­tions tech­no­lo­gi­quement avancée ont acquis le même pouvoir sur leur planète, la même res­pon­sa­bilité, et qu’elles ont aussi risqué de s’auto-détruire. Il s’agit d’un d’un nouveau seuil d’évolution. Cer­tains pas­seront le seuil, en déve­lop­pement une tech­no­logie verte, en sym­biose avec leur envi­ron­nement, ou en s’enfuyant vers d’autres planètes…

Si l’on suit le mou­vement d’ensemble, les pro­ba­bi­lités pour passer d’une étape à une autre sont extrê­mement faibles, c’est-à-dire que nous avons beaucoup plus de chances de nous auto-​​détruire que de passer le seuil.

Il existe cependant une chance de succès. Une faible pro­ba­bilité n’est pas une impos­si­bilité. Cet article doit aider l’homme à prendre conscience de la situation actuelle où nous nous trouvons [1].



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Le monde est étrange, vous ne trouvez pas ?



[1] Dans ce cadre, il n’est pas interdit de sup­poser que des civi­li­sa­tions extra-​​​​terrestres existent ou ont existé ailleurs dans l’Univers, qu’elles n’ont pas passé ce fameux seuil évolutif et que cer­taines l’ayant passé, ne sou­haitent pas inter­venir sur notre évolution. Notre his­toire nous montre que la ren­contre de deux civi­li­sa­tions pouvait avoir des effets dévas­ta­teurs, même de manière non inten­tion­nelle (par exemple les maladies trans­mises aux Indiens par les Euro­péens, l’introduction de lapins en Aus­tralie, etc.). Une civi­li­sation plus avancée que la nôtre pourrait très bien tenir compte de cette pos­si­bilité et interdire l’accès aux pla­nètes qui n’ont pas passé cette "épreuve" de maî­trise de la tech­no­logie, des écosys­tèmes et du "tou­jours plus de pouvoir".


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Commentaires

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jeudi 20 septembre 2012 à 11h20 - par  Neimad

J’ai l’impression qu’on s’écarte du sujet. Quoique… B-)

Au début du 20e siècle, plu­sieurs phy­si­ciens, dont Ein­stein, repris par Hubert Reeves, repris par les frères Bod­ganov dans leur dernier livre, prenait conscience que les quatre constantes de la phy­sique (la force élec­tro­ma­gné­tique, la force faible, la force forte et la gravité) condi­tion­naient la forme de l’Univers.

Prenons l’exemple de la force élec­tro­ma­gné­tique. Elle est la "colle" qui relie les par­ti­cules entre elles dans les atomes. Son intensité est égale à 10 puis­sance -2 (1÷137 ou plus pré­ci­sément 1/137,035999…). Un nombre légè­rement dif­férent aurait interdit la for­mation des atomes et donc de la matière, des pla­nètes et de la vie…

Le Big Bang n’est pas seulement la création de l’Univers matériel, mais également celui du temps, de l’espace et des constantes de la phy­sique qui per­mettent à la matière de s’organiser et de prendre la forme que l’on connaît aujourd’hui.

Si Dieu n’existe pas, on peut sup­poser que les pro­ba­bi­lités pour que les constantes de la phy­sique existent avec ces mesures-​​là sont très faibles. Il pourrait exister dès lors une myriade d’Univers paral­lèles dans les­quels ne se seront pas formés d’atomes, qui n’auront même pas connus de Big Bang, qui, poten­tiel­lement, n’existeraient même pas, puisqu’il n’y aurait ni temps ni espace.

Si Dieu existe, il serait très dif­férent du Dieu per­sonnel des reli­gions. Ce serait plutôt le Dieu des phi­lo­sophes (Leibniz, Spinoza…), un Dieu qui se contente de créer l’Univers à l’origine des temps et qui règle la machine de manière à ne plus devoir inter­venir. Vol­taire donnait l’image d’un Dieu qui poussait le navire sur l’océan et le regardait partir…

Mais nous nous écartons de notre sujet :-P : la pos­si­bilité pour notre espèce de s’éteindre si elle ne se rend pas compte de sa fra­gilité dans l’Univers…

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mardi 11 septembre 2012 à 23h23 - par  ianop

De deux choses l’une :

  • Ou la vie four­mille dans l’univers, et dans ce cas tout est "normal" (selon nos cri­tères humains).
  • Ou nous sommes "seuls" dans l’univers, et dans ce cas rien n’est "normal".

Il y a un troi­sième cas.

  • Nous nous "croyons" seuls dans l’univers parce que nos repré­sen­ta­tions nous condi­tionnent depuis des mil­lé­naires dans le sens d’une "sépa­ration" de la conscience d’avec son envi­ron­nement (que nous appelons très vul­gai­rement "matière").
    Cette sépa­ration de l’être et de son origine (que l’on peut assi­miler à une "chute") peut effec­ti­vement entraîner à plus ou moins long terme la dis­pa­rition de l’espèce humaine.
    Nous nous croi­rions "seuls" tout sim­plement parce que nos supra récep­teurs seraient en panne.

Il y a donc, qu’on le veuille ou nous, un pro­blème reli­gieux der­rière tout ça, et le fait de le nier aggrave encore notre cas.

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mardi 11 septembre 2012 à 11h40 - par  Neimad

Merci ianop pour votre com­men­taire. En 1971, dans un Congrès consacré au pro­gramme SETI, les phy­si­ciens Drake et Sagan essayèrent de cal­culer les pro­ba­bi­lités pour qu’une civi­li­sation ait évolué au point de pouvoir d’envoyer des ondes radio dans l’espace, ce qu’on appelle la "formule de Drake" (cf. C.Sagan, Com­mu­ni­cation with Extra­ter­res­trial Intel­li­gence (CETI), MIT Press, 1973.). Selon l’hypothèse de départ, le résultat était d’un million de civi­li­sa­tions dans la Voie lactée, plus tard réévaluée à un nombre entre 1 et 600.

Le bio­pa­léon­to­logue Peter Ward, quant à lui, considère que la vie sous forme micro­bienne est très cou­rante dans l’univers, mais que les formes de vie com­plexes sont rares (cf. Peter Ward et Donald Brownlee, Rare Earth, Springler, 2000). Cer­tains astro­phy­si­ciens (Ben­jamin Zuckerman et James Trefil) considère que la pro­ba­bilité N d’une vie intel­li­gente ailleurs dans l’univers est même égale à 1, ce qui rejoint le dogme chrétien (et celui des créationnistes).

Selon d’autres astro­phy­si­ciens comme David Grinspoon, il faut être prudent dans ces esti­ma­tions, car nous rai­sonnons à partir de la seule forme de vie que nous connaissons, la nôtre (à partir du carbone, de l’eau et de l’ADN protéinique).

En attendant de découvrir d’autres formes de vie ailleurs dans l’univers, nous pouvons seulement admettre notre igno­rance quant à la pro­ba­bilité N d’une autre civi­li­sation ailleurs dans l’Univers. Cet article avait sim­plement pour but de réfléchir au pro­cessus général qui amène N à diminuer à chaque étape.

Il serait pré­somp­tueux de croire, à mon sens, que notre espèce sur­vivra à tout, pour l’éternité, main­tenant qu’elle est apparue. Nous sommes au sommet de l’échelle de l’évolution, comme les dino­saures avant nous, et poten­tiel­lement les plus fra­giles en cas de catastrophe.

Serions-​​nous capable de ren­verser le réchauf­fement cli­ma­tique par exemple, en modi­fiant notre envi­ron­nement (OGM) ou notre com­por­tement (l’écologie) ? Cela semble dif­ficile aujourd’hui. Il est plus pro­bable que nous épui­se­rions toutes les res­sources natu­relles, que nous consom­me­rions toutes les formes de vie, avant de nous éteindre, si bien que nous serions nous-​​mêmes res­pon­sables de la des­truction de notre espèce mais aussi des animaux, des oiseaux, des poissons…

Le seuil d’évolution sur lequel nous buttons aujourd’hui n’est peut-​​être pas le dernier dans les seuils d’évolution pos­sibles d’une civi­li­sation (après la maî­trise du feu, la maî­trise de l’’environnement, l’exploration des pla­nètes, des sys­tèmes solaires, des galaxies, etc.). Cela laisse sup­poser que la pro­ba­bilité de passer le seuil d’évolution actuel est supé­rieur à 1. Cela donne de l’espoir…

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lundi 10 septembre 2012 à 09h53 - par  ianop

Votre tour d’horizon est fidèle à ce qu’on peut lire aujourd’hui dans tous les bons livres de vul­ga­ri­sation scientifique.
Mais votre théorie ("les chances infimes de ne pas s’autodétruire"), n’est pour l’instant que for­mulée.
Et si vous développiez ?

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