12 Janvier 2001
Jean-Paul Baquiast

Michel Cassé

Généalogie de la matière. Retour aux sources célestes des éléments. Editions Odile Jacob - octobre 2000

Michel Cassé est astrophysicien au Commissariat à l'énergie atomique et chercheur associé à l’Institut d’astrophysique de Paris. cass@iap.fr Outre de nombreux articles, il a notamment publié: - Petite Etoile, Odile Jacob 1999 (avec Elisabeth Vangioni-Flam de l'Institut d'Astrophysique de Paris) - Du vide et de la création, Odile Jacob 1995 On lira également deux chapitres de lui dans l’ouvrage collectif Dictionnaire de l’ignorance - Aux frontières de la science, Albin Michel Sciences 1998. Sur le web: http://www.mediaport.net/HumainsAssocies/... http://www.rtbf.be/matieregrise/emissions/... http://xxx.lanl.gov/find/astro-ph/1/au:+Casse...

Cet ouvrage, dit l’auteur en introduction, «est une défense et illustration de l’astrophysique nucléaire, l’une des plus belles sciences qui soit,  car elle jette une passerelle entre le microcosme atomique  et le macrocosme cosmique. Elle statue  sur l’origine et l’évolution des éléments  qui composent le réel immédiat...elle nous ouvre à l’histoire véritablement universelle de toutes choses visibles.»

Michel Cassé est un scientifique mondialement reconnu. Généalogie de la matière est donc inspiré des travaux les plus actuels. Mais c’est aussi en quelque sorte un ouvrage pour tout public. Il propose certains passages assez techniques, que le lecteur non-spécialiste pourra sauter. Mais le ton général de l’ouvrage, les glossaires en tête de chapitres, l’enthousiasme et le sens de la poésie qui baignent l’ensemble, méritent véritablement un lectorat très large.

Sujets passionnants, direz-vous, mais quels rapports avec les sciences de la robotique, de la vie artificielle, du virtuel ?

J’en aperçois  plusieurs, que Michel Cassé explicite parfois, et qu’à d’autres moments il effleure sans y insister. Voyons-en quelques-uns, par ordre d’immédiateté, si je puis dire :

1. Le livre présente les derniers-nés des instruments permettant de scruter l’univers visible et invisible, ainsi que les projets proches : télescopes en l’air, sur terre et dans le sous-sol, s’adressant à toutes les sources d’émissions identifiées ou suspectées, infra rouge, visible, UV, X et Gamma, qui sont «des prothèses sensorielles» de notre propre corps. Il rend hommage  également au formidable travail effectué en matière de traitement informatique des données et de simulations mathématiques, par des myriades d’équipes dont on ne peut que louer à la fois à la fois l’acharnement et la modestie, car qui en dehors des spécialistes connaîtra jamais leur nom ?

Ce terme de prothèse sensorielle évoque évidemment quelque chose pour les automaticiens. Les procédés permettant d’accroître le pouvoir séparateur, la résolution spatiale et la résolution spectrale de ces instruments sont évoqués : interférométrie, optique active et adaptative, mise en orbite satellitaire à des distances qui rendront la maintenance humaine impossible (projet NGST américain pour l’infrarouge proche par exemple). La liste des instruments émergeants ne s’arrête pas là, puisque depuis quelques années la chasse est ouverte à des particules beaucoup moins faciles à piéger : neutrinos, ondes gravitationnelles et les hypothétiques neutralinos, particule de «matière noire».
Ces divers instruments font et feront appel à d’innombrables automatismes, qui offriront des perspectives  conceptuelles et économiques à tous les roboticiens, d’où l’intérêt accru de l’interdisciplinarité et des échanges dans ces domaines. On retrouve là le même effet d’aspiration que joue déjà vis-à-vis de la robotique le développement de l’aéronautique et de l’exploration spatiale, auxquels nous avons fait allusion ailleurs.

Il y a matière à méditer sur ce que permettait initialement le regard et le cerveau de l’homme, depuis les temps du premier sapiens jusqu’au 18^e siècle à peu près : ne voir le monde que dans la longueur d'onde du visible c’est-à-dire pratiquement rien ni dans le temps ni dans l’espace, se le représenter comme un ensemble de sphères. Aujourd’hui, sans parler de ce qui sera probablement découvert dans les prochaines dizaines d’années, est-ce bien le même homme, sont-ce bien les mêmes sens et le même cerveau, qui contemplent le cosmos ? Lorsque l’on voit l’ «aveuglement» initial du regard humain, et ce que ce regard peut voir lorsqu’il utilise les instruments modernes, l'on ne peut que se demander si, dans quelques générations, l'aveuglement actuel du cerveau humain, par rapport à ce qu’il aura pu devenir grâce à l’intelligence artificielle, ne sera pas aussi évident. Certes le cerveau humain moderne, mis en réseau par l’appareil collectif de la science, contrairement à celui d’un Descartes ou d’un Newton, a su concevoir et des instruments nouveaux et des modèles et théories audacieuses. Mais n’est-il pas ce faisant encore englué dans des problématiques, des méthodologies, voire des barrières neurologiques l’empêchant de «voir» ce que des cerveaux futurs apercevront comme évident. Ne peut-on pas accélérer cette mutation du regard par le cerveau, c’est-à-dire la capacité à élaborer des hypothèses véritablement révolutionnaires, par des artefacts d’une part, et des méthodes cognitives auto-acquises dont il faudrait accélérer le développement sur le mode des algorithmes génétiques

2. Le rôle spécifique de l’Europe est mis en valeur. Dans ce domaine, comme dans celui des accélérateurs de particules, l’Europe (ESO) tient à peu près la distance face aux USA (NASA), même si les ordres de grandeur des crédits sont peu comparables. Les solutions de bon sens, pour l’avenir, pousseront à la coopération, déjà engagée dans certaines réalisations : coopération USA- Europe (la France jouant un rôle important tant par ses instruments propres que par la qualité et l’enthousiasme de ses équipes CNES, CEA, Universités), coopération aussi  avec le Japon.

3. Sur un plan plus fondamental, le livre pose une nouvelle fois  la question récurrente des origines, origines de la matière, mais aussi origines de la vie. Ceux qui travaillent dans le domaine de la vie artificielle et de l’électronique avancée ne peuvent que s’intéresser aux hypothèses les plus récentes sur ces sujets, même si elles n’entraînent pas de conséquences à court terme sur leurs travaux. Les recherches de l’astrophysique nucléaire cherchent à élucider comment, à partir des particules élémentaires identifiées, photons, électrons, neutrinos, neutrons et protons, se sont constitués  tous les éléments de la table périodique chimique, puis les molécules simples comme l’eau ou le monoxyde de carbone, enfin les molécules complexes à base de carbone nécessaires à la vie sur terre. Ceci rejoint les questions passionnantes de l’exobiologie : existe-t-il hors de l’environnement terrestre, soit dans l’espace, soit dans les nuages interstellaires, soit dans divers astres, des molécules prébiotiques, voire, évidemment, diverses autres formes de vie ?

Le livre tout entier, nous a prévenu l’auteur, est un hymne à la nucléosynthèse stellaire, qui fabrique, au cœur des étoiles, et notamment lors de l’explosion des supernovae, tous les atomes des corps chimiques que nous connaissons. Mais là où nous sommes particulièrement intéressés, c’est d’apprendre que, à l’abri des radiations procuré par certains nuages de poussière inter-stellaires, peuvent s’élaborer la plupart des molécules du cycle du carbone, et peut-être même de l’eau. Il n’est peut-être pas irréaliste d’imaginer que ceci puisse aboutir à la constitution de molécules autoréplicatives voire de bactéries extrêmes, menant une espèce de vie stagnante dans les espaces sidéraux.

 4. L’essentiel du livre est consacré à décrire ces puissantes centrales nucléaires que sont les étoiles, le soleil étant abondamment étudié. Mais l’auteur nous avertit. Le calme apparent de ce dernier ne durera pas indéfiniment. Il finira, ayant épuisé ses ressources d’hydrogène, dans des convulsions violentes, au cours desquelles seront produits les noyaux lourds, mais au cours desquelles également la terre et tout ce qu’elle porte sera inexorablement détruite. Le délai de grâce qui nous est imparti n’est d’ailleurs pas si long - 800 millions d’années peut-être-, soit un peu plus que le temps qu’a mis la vie pluricellulaire à se développer sur terre. L’homme, ou les espèces et systèmes ayant pris sa suite d’ici là, auront -ils la possibilité de quitter la terre pour une planète plus hospitalière, autour d’une étoile proche. Aujourd’hui rien ne permet de l’affirmer.

On sait d’ailleurs que bien avant cela même, d’autres méga-catastrophes menacent l’humanité, voire une partie de la vie sur terre : la rencontre avec un astéroïde de grande taille, ou une explosion volcanique comme celle qui est attendue aux Etats-unis aux alentour du parc de Yellowstone.
Ces perspectives de mort programmée ne devraient pas nous émouvoir individuellement, mais pourtant elles le font. Michel Cassé indique d’ailleurs que si les hommes avaient, comme l’ont les astronomes, la possibilité de réaliser combien le cosmos est violent et tourmenté, loin de s’apaiser en contemplant la prétendue «sérénité des cieux», ils devraient développer une angoisse permanente - qui serait à notre avis un bon stimulant à la fois pour éviter les vaines querelles entre humains, et pour se mettre beaucoup plus systématiquement au travail afin de développer ces systèmes futuristes permettant peut-être à certains d’échapper à la mort de l’espèce et surtout, porter ailleurs le capital cognitif que nous avons accumulé.

Michel Cassé rappelle fort opportunément un point important, à une époque où le darwinisme triomphe partout quand il s’agit de comprendre la genèse des systèmes vivants. Les mécanismes cosmiques obéissent à des lois dont les astronomes pensent avoir élucidé sinon les plus essentielles, du moins les plus apparentes. Ce faisant, ils fonctionnent comme des automates, utilisant des cycles rétro-actifs, mais  automates sans intelligence aucune - un peu comme la machine à vapeur du 19^e siècle sous commande du régulateur à boules. La stabilité du soleil dans sa phase actuelle (séquence principale) est assurée par l’opposition gravitation-dilatation  le soleil est un réacteur  nucléaire à confinement gravitationnel (la gravitation évite l’emballement) sur le mode de la fusion thermo-nuclaire».

Nulle part, dans ce monde d’actions-rétroactions, on ne trouve l’équivalent de ce que sont les systèmes vivants - ni l’équivalent des automates adaptatifs que l’homme commence à produire : c’est à dire l’enrichissement par acquisition de nutriments et d’énergie accumulés au sein d’une enveloppe, la reproduction, la mutation, la sélection des plus aptes. Tous les atomes nécessaires à la vie sont là, mais -sauf observation contraire- les machines thermo-nucléaires stellaires ainsi réalisées n'ont pas encore réussi, ni au plan macroscopique ou astronomiquement macroscopique, ni au plan microscopique, à se comporter en systèmes néguentropiques.

5. Au-delà de ces questions, le livre ouvre de nombreuses perspectives auxquelles les chercheurs, de quelques disciplines qu’ils soient, ne peuvent rester indifférents, non plus d’ailleurs que le grand public.

Citons la principale à nos yeux :
Tout l’effort collectif de la science actuelle, notamment dans les domaines de l’astrophysique et de la physique quantique, assistées par les puissants moyens de l’ordinateur, ne traduit-il pas l’émergence de quelque chose que nous ne pouvons pas voir encore, faute de regarder là où il faudrait : une intelligence collective, une force d’intellection et de transformation collective, puisant ses racines dans la généalogie de la matière, pour reprendre le mot de Michel Cassé. Et si non seulement l’instrumentation, non seulement le traitement des données mais encore les cerveaux s’améliorent encore, que se passera-t-il. Peut-on, par certaines formes d’IA par exemple, améliorer la représentation que les cerveaux se font du cosmos : mise en parallèle des cerveaux humains et de leurs prothèses artificielles, par exemple ? Ne sommes-nous pas là en présence d’un des domaines essentiels où l’intelligence humaine butte encore sur ces anciennes procédures, et nécessiterait de nouvelles ressources dans des voies non encore explorées. 

On pourrait regretter que les puissants moyens déployés par l'astronomie moderne n'ouvrent d'aperçus que sur le passé, et ne servent pas encore à grand chose, ni pour prévoir, ni pour influencer l’avenir. Bien sûr, les forces cosmiques sont telles que ni l’humanité, ni même les forces de toute la planète réunies, s'il était possible de les réunir, ne pourrait guère influer sur le devenir de l’espace-temps. A quoi bon pourtant savoir -ou croire savoir-  si l’on ne peut agir ?

Michel Cassé nous propose, malheureusement par des allusions trop rapides, quelques aperçus sur ce qui devrait modifier profondément l’astronomie future (et peut-être ouvrir quelques perspectives d’action pour l’homme, qui sait ?) :  l’énergie du vide, la matière noire, ce que l’on appelle désormais  curieusement la «quintessence», qu’il définit comme substrat exerçant une énergie répulsive. C’est en gros ce qui correspond à la masse manquante, dans les modèles de l’expansion de l’univers. Un substrat invisible car non rayonnant, pénétrant peut-être chacun d’entre nous comme les neutrinos, représentant peut-être 97% de la masse totale, une sorte d’éther énergétique : « la matière proprement universelle, celle qui gouverne l’évolution de l’univers, son ouverture ou sa fermeture, nous est encore inconnue. Inconnue mais non inconnaissable. Gageons qu’avant 10 ans elle révélera sa véritable identité.  La découverte de la matière sombre sera un événement scientifique majeur. Viendra-t-elle du ciel par l’astronomie ou de la terre par les accélérateurs de particules ?»  

Pour l’avenir, l'avenir à très long terme, les perspectives offertes par les nouvelles formes de vie artificielle et d’intelligence artificielle, restant cependant en symbiose avec ce qui demeurera des corps terrestres, ouvrent aussi des perspectives immenses - dans un cosmos qui se sera peut-être à l’époque montré plus habitable et plus transformable qu’il ne paraît aujourd’hui. Ce sont les rêves futuristes des civilisations planétaires et galactiques qui se préciseront peut-être alors, rêves qui devraient suffire à justifier les travaux encore modestes et obscurs des chercheurs d’aujourd’hui, justifier que des moyens plus importants ne leur soient pas refusés.

Sur ce point, Michel Cassé se livre quelque part dans son livre à une réflexion désabusée. Pourquoi, alors que les perspectives sont si exaltantes, seules quelques équipes se partagent un enthousiasme et une foi qui devraient être ceux de l'humanité toute entière ? Or celle ci en est restée à l’époque des mages, et continuent à consacrer un temps et des ressources énormes à interpréter l'astrologie, comme aux époques où celle-ci était la seule façon de commencer à rechercher un peu de rationalité dans la complexité et le chaos universel. Pourquoi le cerveau et le regard sur le monde de 90% des hommes n’ont-ils pas évolué?  

On ne peut s’empêcher de penser que précisément les systèmes vivants sont la seule forme par laquelle la nucléosynthèse cosmique a développé de nouvelles niches écologiques. Nous disons les formes vivantes et pas seulement l'humanité. Mais peut-être s'agit-il là d’un reste, non seulement d'anthropocentrisme mais de ce que l'on pourrait appeler du biologicocentrisme. Peut-être ne voit-on pas encore, dans notre civilisation, que, si ces systèmes vivants savent un jour conjuguer leur capacité de créer de la néguentropie et finalement de la cognition - ce qui est une force faible face aux forces cosmiques, mais peut-être pas totalement négligeable, conjuguer cette capacité avec celles de puissants robots capables de résister aux rayonnements, pressions et températures du cosmos, eh bien il y aurait peut-être une petite chance pour que ce cosmos ne finisse pas comme il semble en prendre le chemin -sauf nouvelles découvertes relatives notamment à la matière noire  - des astres de fer, de plus en plus éloignés les uns des autres.

Ces considérations ne sont pas dans le livre, mais c’est le propre d’un grand scientifique doublé d’un poète que d’y pousser son lecteur.  

© Automates Intelligents 2001