Notre univers mathématique - En quête de la nature ultime du Réel
de Max Tegmark

critiqué par Colen8, le 10 décembre 2016
( - 76 ans)


La note:  étoiles
Vertigineuse spéculation scientifique et philosophique
Surtout ne pas se laisser arrêter par le titre, ce livre en régalera plus d’un, pas seulement les auteurs ou amateurs de science fiction. Ceux des lecteurs déjà familiers des grandes découvertes depuis la relativité générale, auxquels l’auteur suggère de sauter les premiers chapitres ont tout intérêt à s’y plonger. Il rappelle de l’intérieur une partie de l’histoire controversée de la physique contemporaine sur le rayonnement fossile, la matière noire, l’énergie sombre, la décohérence des particules, l’entropie ainsi que la théorie de l’information.
Depuis des décennies le graal des physiciens focalisé sur la Théorie du Tout, tente d’unifier le macrocosme extragalactique avec le microcosme subatomique pour exprimer la réalité physique externe. Or seules les mathématiques permettent d’énoncer les lois fondamentales de la physique et de décrire tout l’univers à l’aide de seulement 32 nombres, dont les valeurs d’une si surprenante précision ont permis l’apparition de la vie, des êtres humains, de leur conscience de soi. L’hypothèse de l’univers mathématique (HUM) énoncée ici est un renversement complet de notre appréhension du monde. Elle stipule que le monde « est » mathématique, non que les mathématiques sont un outil pour le décrire. Nos avancées vers toujours plus d’abstraction en mathématiques pourraient n’être que la révélation d’une structure préexistante dont nous les humains sommes faits, structure absolue dans laquelle l’espace-temps quadridimensionnel immuable signifierait qu’il n’y a ni espace ni temps.
S’adressant au profane éclairé, ce natif de Suède enseignant la cosmologie à Princeton a choisi la science après avoir détesté la physique au lycée au point de se diriger vers une école de commerce. Sa vocation révélée par une lecture de Richard Feynman lui a permis de s’épanouir avec un bonheur jamais démenti depuis. Son livre est un récit personnel porté sur l’autodérision, stimulant, vivant, drôle, limpide (enfin presque), montrant la richesse des échanges d’idées entre chercheurs qu’il nomme ses héros ainsi que l’efficacité de la collaboration entre collègues et parfois concurrents. Lorsqu’étudiant à Berkeley il pataugeait dans les mystères de l’équation de Schrödinger, il a reçu comme une illumination la thèse (1957) longtemps ignorée de Hugh Everett invoquant des univers parallèles pour expliquer la réduction du paquet d’onde de la particule élémentaire évoluant dans une superposition d’états. Plus tard en 1996 bouleversé par sa rencontre avec John Wheeler, il s’est pris d’une affection et d’un respect particuliers pour cet ancien collaborateur en physique nucléaire de Niels Bohr qui avait eu comme étudiants Feynman et Everett.
Le postulat des collections d’univers illimités dits multivers admet que les lois fondamentales de la physique régies par des équations mathématiques peuvent n’être qu’effectives dans certains espaces. Loin de faire l’unanimité dans la communauté scientifique, Max Tegmark expose une typologie des multivers qui distingue :
- les multivers de niveau I, situés dans un espace au-delà de l’horizon cosmique donc non observables en l’état, partageant ou non les mêmes lois effectives de la physique susceptibles de conduire à une histoire comparable à la nôtre
- les multivers de niveau II correspondant au modèle standard inflationnaire décrit par Alan Guth et quelques autres, situés dans un espace inobservable pour toujours en raison de sa dilatation, où les lois physiques effectives peuvent varier selon des réglages distincts agissant sur les phases différentes de l’espace
- les multivers de niveau III, ceux des univers quantiques découverts par Everett situés dans l’espace de Hilbert, un espace abstrait muni d’un nombre infini de dimensions abritant la fonction d’onde de l’équation de Schrödinger, niveau susceptible d’être unifié avec le niveau I par le biais de la théorie des cordes
- les multivers de niveau IV, soit l’ensemble des structures mathématiques correspondant à des lois fondamentales de la physique, qu’elles correspondent aux nôtres ou qu’elles en soient complètement distinctes, niveau capable de contenir les trois autres.
En conclusion si l’on se veut optimiste, considérons en toute humilité notre privilège rarissime de vivre et d’en être conscient dans un minuscule point du cosmos au sein d’une galaxie ordinaire. Faisons en sorte de le conserver en évitant l’autodestruction qui nous menace collectivement, de le développer par les pouvoirs de l’imagination créatrice, de le transmettre du mieux possible aux générations à venir.