Stephen Hawking: ses "brèves" réponses à dix grandes questions

“Livre-testament”. C’est le livre auquel le célèbre astrophysicien Stephen Hawking a travaillé jusqu’à sa mort. Même s’il est à strictement parler un spécialiste des trous noirs, le scientifique britannique, décédé le 14 mars 2018 de la maladie de Charcot, s’est toujours intéressé aux grandes questions et s’est toujours attaché à partager sa réflexion avec le grand public. “Les gens ont toujours cherché à répondre aux grandes questions : D’où venons-nous ? Comment l’Univers a-t-il commencé ? Y a-t-il une vie ailleurs ? Les anciens récits de créations ne sont plus pertinents ni crédibles. Ils ont été remplacés par ce qu’il faut bien appeler des superstitions, depuis le mouvement New Age, jusqu’à Star Trek. Mais la science, la vraie, peut se révéler bien plus étrange que la science-fiction et beaucoup plus satisfaisante pour l’esprit”, écrit-il en préambule de “Brèves réponses aux grandes questions”, qui vient de paraître (Odile Jacob). “La physique théorique m’a permis d’aborder de grandes questions. Je veux faire partager ma passion pour ces grandes questions et mon enthousiasme pour cette quête.”

1. Dieu existe-t-il ?

"Pour moi, la question de l’existence de Dieu est une question scientifique. Après tout, il n’est guère de mystère plus important et fondamental que celui de savoir qui a créé et contrôle l’Univers. […]. Si vous admettez, comme moi, que les lois de l’Univers sont éternelles, alors vous devez vous demander quel est le rôle de Dieu. Là se trouve la grande contradiction entre la science et la religion et le conflit ne date pas d’hier. On pourrait définir Dieu comme l’incarnation des lois de la nature, mais cela ne correspond pas à la conception plus générale de Dieu qui est plutôt vu comme un être avec qui il est possible d’avoir des relations personnelles.

Quand on réalise la taille de l’Univers et l’insignifiance de la vie humaine en son sein, cela paraît vraiment peu plausible. […] Les lois de la nature nous disent que l’Univers a pu apparaître sans intervention extérieure, comme un proton, et qu’il est possible que rien n’ait causé le Big Bang. Il n’y a rien avant le Big Bang car le temps n’existait pas encore. Nous voilà avec une chose qui n’a pas de cause, car la notion de cause n’a pas de sens hors du temps. Pour moi, cela implique qu’il ne peut pas y avoir eu de créateur."

2. Comment l’Univers a-t-il commencé ?

"Nous devons comprendre l’origine de l’Univers au moyen de la science. C’est peut-être une tâche impossible mais nous devons essayer. Nous avons fait de remarquables progrès dans la connaissance du cosmos, mais le tableau n’est pas encore terminé. […] Dans les années 20, Hubble a pu observer que l’Univers est en expansion et toutes les galaxies s’éloignent de leurs voisines.

Cette découverte de l’expansion de l’Univers fut une des grandes révolutions intellectuelles du XXe siècle. Si les galaxies s’éloignent des unes des autres, c’est qu’elles étaient plus proches dans le passé. On peut estimer qu’elles étaient toutes réunies il y a 10 à 15 milliards d’années. Lors de son commencement, l’Univers était donc rassemblé en un seul point de l’espace. Quand on remonte le temps vers le moment du Big Bang, l’Univers devient de plus en plus petit, jusqu’à se réduire à un point, un trou noir, infiniment petit et de densité infinie. Comme pour les trous noirs actuels, les lois de la nature impliquent une propriété exceptionnelle, qui dit que le temps s’arrête."

3. Y a-t-il de la vie intelligente ailleurs ?

"Y a-t-il vraiment une vie intelligente sur Terre ? Plus sérieusement, s’il existe une vie intelligente ailleurs, elle doit être très éloignée de nous, sans quoi elle nous aurait déjà rendu visite. Et nous nous en serions aperçus car cela aurait été aussi dramatique que dans le film Independance Day. […] Pour moi, il existe d’autres formes de vies intelligentes dans l’Univers mais elles ne nous ont pas repérés. Cela dit, nous sommes habitués à voir l’intelligence comme l’aboutissement inévitable de l’évolution, mais on n’est même pas certains que l’intelligence ait une valeur adaptative en matière de survie. Les bactéries et autres organismes unicellulaires survivront face à bien d’autres espèces…"

4. Peut-on prévoir l’avenir ?

"En principe, les lois qui gouvernent l’Univers nous le permettent, mais en pratique, les calculs sont si compliqués que c’est infaisable."

5. Qu’y a-t-il à l’intérieur d’un trou noir ?

"Les trous noirs sont plus étranges que tout ce qu’ont pu rêver les auteurs de science-fiction. Un trou noir typique est une étoile massive qui s’est effondrée sur elle-même. Il est si massif que même la lumière ne peut échapper à sa gravité et son attraction gravitationnelle est si forte qu’il perturbe aussi le temps.

A partir d’une frontière qu’a un trou noir ("l’horizon des événements"), la lumière commence à ne plus pouvoir s’échapper. Tout ce qui trouve à l’intérieur de l’horizon tombera aussi dans le trou noir. Si vous tombez dans un trou noir, vous serez ‘spaghettifié’avant d’atteindre cet horizon ! Depuis l’extérieur, on ne peut pas savoir ce qu’il y a dans un trou noir, mais on peut mesurer sa masse, son état de rotation et sa charge électrique. Cela signifie qu’un trou noir a une information cachée au monde extérieur. […] En 1974, j’ai découvert que les trous noirs émettaient des particules en continu, alors qu’on pensait qu’ils n’émettaient ni matière ni rayonnement."

6. Peut-on voyager dans le temps ?

"Dans les récits de science-fiction, les plis d’espace-temps sont bien commodes. L’idée que l’espace-temps peut être courbé ou plié est une idée assez récente. Dans un article de 1915, Einstein montre que les effets de la gravité peuvent être décrits en supposant l’espace-temps courbé, déformé par la matière et l’énergie qui s’y trouvent. On a effectivement observé la courbure de l’espace-temps et la déviation de la lumière qui en résulte, à proximité du Soleil. La possibilité de passer rapidement d’un lieu de l’espace à un autre est étroitement liée au voyage dans le temps. La seule façon de passer d’un endroit de la galaxie à un autre, serait de plier l’espace-temps de façon à former un petit tube, un "trou de ver". Ce raccourci permettrait de connecter les deux bouts de la galaxie et de faire l’aller et retour avant que tous vos amis ne soient morts.

Ces trous de vers ont été envisagés très sérieusement et seront peut-être à la portée d’une civilisation future. Si l’on peut faire un tel voyage en une semaine ou deux, on pourrait aussi vous faire revenir par un autre trou de ver, avant que vous soyez parti. On pourrait même voyager vers le passé au moyen d’un seul trou de ver, à condition que ses extrémités soient en mouvement relatif. Pour créer un trou de ver, il faudrait plier l’espace-temps, dans un sens opposé à celui dans lequel la matière plie l’espace. Mais nous avons des preuves expérimentales du fait que l’on peut courber l’espace-temps négativement, avec ce qu’on appelle la densité négative de l’effet Casimir. Pour autant qu’on puisse en juger aujourd’hui, le voyage rapide dans l’espace-temps ou dans le passé n’est pas impossible. Comme ils poseraient de redoutables questions de logique, espérons qu’une loi de protection chronologique nous empêchera de revenir dans le passé pour tuer nos parents…"

7. Les Terriens vont-ils survivre ?

"La Terre est sous la menace de tant de choses diverses qu’il m’est bien difficile de rester positif. Nous serons tous en péril si les gouvernements et les sociétés n’agissent pas rapidement pour éliminer les armes nucléaires et enrayer le changement climatique."

8. Faut-il coloniser l’espace ?

"Je crois beaucoup à la conquête de l’espace. Dans un siècle, j’espère que nous pourrons aller n’importe où dans le système solaire, sauf sur les planètes externes. Atteindre les étoiles proches prendra plus de temps. Disons cinq cents ans. Même avec de considérables progrès technologiques, le voyage prendra quelques dizaines d’années, voire plus. […] L’humanité n’a pas d’avenir si elle ne poursuit pas sa conquête de l’espace. La colonisation humaine d’autres planètes n’est plus du domaine de la science-fiction, mais de la science. Quels lieux pourraient nous accueillir dans le système solaire ? Le plus évident est la Lune, Mars est la deuxième cible évidente."

9. Serons-nous dépassés par l’intelligence artificielle ?

"La création d’une intelligence artificielle réussie serait un des plus grands événements de l’histoire. Mais cet événement pourrait aussi être catastrophique, si nous ne parvenons pas à gérer les risques. Alors que les humains sont limités par la lenteur de l’évolution biologique, les machines vont devenir de plus en plus autonomes et se modifier elles-mêmes à un rythme sans cesse accéléré, finissant par surpasser l’homme dans nombre de ses attributions. Dans le futur, l’IA pourrait développer une volonté qui lui soit propre, et qui soit différente de nos intérêts humains."

10. Que nous réserve l’avenir ?

"Il ne fait aucun doute que notre monde va considérablement changer dans les 50 ans à venir, que nous ferons des découvertes fracassantes dans tous les domaines scientifiques. Comme je suis très optimiste, et que je ne vois aucune limite à l’intelligence humaine, je pense que l’on va comprendre le Big Bang, l’origine de la vie sur Terre, savoir s’il y a de la vie ailleurs… On ne saura jamais d’où viendra la prochaine découverte, ni qui la fera. Ouvrir les jeunes esprits à l’excitation de la découverte scientifique, voici qui serait un terrain fertile pour faire germer le prochain Einstein. Et rappelez-vous qu’il faut regarder les étoiles, pas vos pieds !"