Principe anthropique
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Le principe anthropique (du grec anthropos, homme) est un principe métaphysique qui énonce que si nous observons l'univers tel que nous le connaissons, c'est avant toute autre chose parce que... nous nous y trouvons ! Car, si nous n'y étions pas, nous ne serions pas là pour le constater. Il a été formulé et développé par Brandon Carter de l'observatoire de Meudon mais on en trouve le principe au premier livre du Monde comme volonté et comme représentation de Schopenhauer où il montre d'une part l'impossibilité pour toute science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de connaissances,...) d'atteindre une réalité en soi, d'autre part la confusion que font les hommes entre l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) conçu et un supposé univers objectif indépendamment du sujet qui le conçoit.

Cela implique que toute théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent...) qui inclut notre existence et ce sera assurément celles sur le monde tel que nous le concevons, doit nécessairement être cohérente avec notre propre existence. Ainsi, selon Schopenhauer, toute conception de l'univers est-elle une pétition de principe car le sujet qui conçoit la théorie est posé comme finalité de cette même théorie et s'introduit donc à l'origine même de cette théorie à laquelle le développement de l'univers doit être ordonné pour expliquer sa propre apparition.

Il existe deux versions principales du principe anthropique : les principes faible et fort.

Principe anthropique (Le principe anthropique (du grec anthropos, homme) est un principe métaphysique qui énonce que si nous observons l'univers tel que nous le connaissons, c'est avant toute autre chose parce que... nous nous y...) faible

Le principe anthropique faible ne se prononce pas sur la question de savoir si notre présence est le résultat d'un hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque efficient, sinon de causes, au moins d'une reconnaissance de cause à effet d'un...) particulièrement improbable ou d'un processus déterministe. Il exprime que si l'univers avait évolué d'une manière qui ne permettait pas à des entités conscientes d'y apparaître, aucune entité consciente n'aurait été là pour le remarquer, et donc qu'il n'y aurait pas de connaissance de cet univers ; autrement dit un tel univers n'existerait pas. Et par conséquent, que de notre point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) (d'entité consciente dans l'univers) même si notre univers n'est qu'un des multiples univers qui auraient pu exister il n'a rien d'improbable a posteriori. Ainsi, les probabilités que nous avions d'apparaître (individuellement ou collectivement) sont tellement faibles a priori que l'on est tenté de se dire " quelle chance ! ". En réalité, s'il en avait été autrement, nous n'aurions pas pu nous plaindre de notre malchance puisque nous n'aurions jamais existé !

Principe anthropique fort

Cependant, une variante plus religieusement connotée du principe anthropique énonce l'idée d'une volonté ou d'une nécessité intervenant dans l'évolution de notre univers : cet univers a été conçu spécialement pour que nous y fussions placés. On parle dans ce cas de principe anthropique fort. Dans cette version, on tente de réintroduire le principe d'une finalité universelle qui serait l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...) lui-même et donc de penser les conditions initiales de l'univers en fonction de cette finalité. Le principe anthropique fort n'est qu'une variation sur le thème religieux traditionnel du "dessein cosmique", critiqué par Russell dans Science et religion.

Probabilités conditionnelles

Le principe anthropique est une des illustrations de toute la différence qui peut exister entre une probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un évènement. En mathématiques, l'étude des probabilités est un sujet de...) a priori (par exemple : probabilité de tirer 3 " six " avec 3 dés  : 1 sur 216) et des probabilités conditionnelles (exemple : probabilité d'avoir tiré 3 " six " avec 3 dés sachant que le total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des dettes". En physique...) est supérieur ou égal à 17 : 1 sur 4).

Une des métaphores les plus éclairantes pour assimiler l'idée est la suivante :

" Ne vous extasiez pas trop vite sur le fait que vous voyez une flèche plantée pile au centre d'une cible peinte. Êtes-vous certain que la cible n'a pas été peinte après l'arrivée de la flèche ? "

Ainsi, même si nous sommes (individuellement ou collectivement) le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil. La paroi de l'ovaire forme...) du hasard le plus improbable a priori, notre seule existence est bien la preuve que l'événement s'est produit. Mais cette phrase dit en fait que nous peignons a posteriori la cible pour expliquer à partir de là le fait que nous... peignons.

Importance du principe anthropique

Ce principe s'applique à tous les événements indépendamment de toute recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le...) en causalité : au niveau cosmologique le plus profond (nature des lois physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...), valeurs des constantes cosmologiques, etc.), au niveau de l'espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la...) (si nous ne voyons pas d'extraterrestres, c'est peut-être que nous sommes la première espèce intelligente de la galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.), aussi improbable que cela puisse paraître a priori), et au niveau individuel (comme on peut s'extasier d'être issu de ce spermatozoïde (Un spermatozoïde est une cellule haploïde sexuelle (ou gamète) produite par l'appareil reproducteur mâle de l'espèce. Les spermatozoïdes ont...) particulier, parmi des millions).

Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) cela peut sembler tautologique, et en fait, ça l'est. La démarche est semblable à celle du Je pense, donc je suis de Descartes. Il s'agit de dire : " Je me vois, donc je suis possible. " Mais nous avons eu si longtemps l'habitude d'observer le monde depuis un œil extérieur et objectif que nous en avions fini par négliger que nous sommes dedans. Cela est vraiment sans importance dans la chute des corps, mais il en va différemment pour deux domaines où négliger cette existence nous ferait négliger de l'information :

  • cosmologie ;
  • mécanique quantique (Fille de l'ancienne théorie des quanta, la mécanique quantique constitue le pilier d'un ensemble de théories physiques qu'on regroupe sous l'appellation générale...).

Le fait que nous existons ne nous permet d'observer par construction qu'une seule instance des univers qui auraient pu exister.

Par exemple, si l'attraction gravitationnelle avait été plus faible, le processus d'agglomération (Une agglomération est un ensemble urbain qui repose sur la continuité du bâti. L'agglomération correspond à la ville sur le plan physique. Une agglomération...) protostellaire aurait pu ne pas se produire et en ce cas l'univers rester un grand nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect...) d'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.). Si elle avait été plus forte, les réactions nucléaires auraient pu s'emballer, ne produisant que des éléments lourds comme l'uranium : la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs...) du carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.), indispensable à la vie (La vie est le nom donné :), n'aurait alors pas été possible. En outre si les étoiles avaient brûlé leur hydrogène dans leur fournaise nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) de façon trop rapide, elles n'auraient pas laissé le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) à la vie de se développer.

On peut aussi invoquer le principe anthropique pour expliquer pourquoi je suis comme je suis : si j'avais été différent, je n'aurais pas existé, ça n'aurait pas été moi ! Pour que j'existe, il fallait nécessairement que je sois comme je suis. Et de même, il fallait nécessairement que tous mes ancêtres aient tous eu la chance de se reproduire, c'est-à-dire notamment de ne pas mourir en bas âge à des époques où cela était le plus fréquent. A priori, quelle chance, mais a posteriori, rien de bien surprenant.

Applications

Le principe anthropique en physique subatomique

Le principe anthropique peut aussi expliquer la stabilité incroyable du proton : s'il est difficile d'observer la désintégration de cette particule dans la nature, c'est bien parce que notre propre existence est liée au phénomène inverse : la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état...) s'est créée par la production de protons, à une époque où l'univers contenait un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) indistinct de quarks et antiquarks. A priori, l'univers avait autant de probabilités de produire plus d'antimatière (L'antimatière est l'ensemble des antiparticules des particules composant la matière classique — celle dont est faite la Terre. Le préfixe « anti- » signifie que...) que de matière, que l'inverse : la violation de la symétrie CP (En physique des particules, une théorie possède la symétrie CP si elle est invariante sous une transformation simultanée de conjugaison de charge, qui échange particules et antiparticules, et une...) s'est faite dans un sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du...) (le kaon (Un kaon est une particule (K) de la famille des mésons, composé d'un quark et d'un anti-quark.) neutre K0 se désintégrant plus facilement en quarks qu'en antiquarks), elle aurait tout aussi bien pu se produire dans le sens contraire. Et a priori on peut penser qu'il y avait encore plus de probabilités que la symétrie CP soit conservée, auquel cas l'univers, produisant autant de matière que d'antimatière, serait pratiquement vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.).

La géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le XVIIIe siècle, les figures d'autres types d'espaces...) de l'univers

C'est également par le principe anthropique que l'on explique que la géométrie de l'univers est à trois dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est...) spatiales : en deux dimensions, la vie est vouée à l'échec (le système digestif (Le système digestif est l'ensemble des organes qui chez les animaux a pour rôle d'assurer l'ingestion et la digestion des aliments pour en extraire l'énergie et les nutriments nécessaires...) nous couperait en deux, par exemple) ; en quatre dimensions, le monde serait très instable, car aussi bien les forces électromagnétiques que les forces gravitationnelles auraient varié en fonction inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel...) du cube de la distance (au lieu du carré) : les astres auraient suivi des trajectoires en spirales ((voir page de discussion)) avant de s'écraser au centre ou de s'évader dans l'espace, et les ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) se propageraient sans vitesse (On distingue :) déterminée, entraînant une incohérence totale des signaux, du niveau microscopique jusqu'à l'échelle de l'univers.

En ce qui concerne un univers où l'espace possède trois dimensions, il y a trois cas de figure possibles.

1. L'univers est fermé. Sa densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de...) est très élevée. Dans ce cas, sa durée de vie sera très courte. Après une brève expansion, il s'effondrera sur lui-même. Les étoiles n'auront pas le temps de s'y former. Il n'y aura donc pas de nucléosynthèse (La nucléosynthèse est un ensemble de processus physiques conduisant à la synthèse de noyaux atomiques, par fission ou fusion nucléaire.), pas d'atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il...) lourds, pas de planètes, pas de vie et donc pas d'observateur.

2. L'univers est ouvert. Sa densité est très faible, l'expansion ne rencontre donc aucun frein (Un frein est un système permettant de ralentir, voire d'immobiliser, les pièces en mouvement d'une machine ou un véhicule en cours de déplacement.). Sa durée de vie est en principe infinie. Mais aucune condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui passe d'un état dilué (gaz) à un état condensé (solide ou...) ne peut s'amorcer, donc aucune étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile...) ne peut s'y former non plus.

3. L'univers a une densité égale ou voisine de la densité critique. Autrement dit, il est plat ou quasi plat. D'une part, il est assez vide pour que l'entropie (En thermodynamique, l'entropie est une fonction d'état introduite au milieu du XIXe siècle par Rudolf Clausius dans le cadre du second principe, d'après les travaux de Carnot[1]. Clausius a montré que le...) puisse s'évacuer et se diluer dans l'espace en expansion et d'autre part assez dense pour que la nucléosynthèse s'amorce et assez durable pour qu'elle se poursuive plusieurs milliards d'années. C'est notre univers. Lui seul a semble-t-il la possibilité d'engendrer une évolution stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces...), nucléaire, chimique et biologique.

Autrement dit, un univers fertile est un univers dont la géométrie doit être plane (La plane est un outil pour le travail du bois. Elle est composée d'une lame semblable à celle d'un couteau, munie de deux poignées, à chaque extrémité de la lame. Elle permet le dégrossissage et le creusage de formes...) et dont la densité coïncide avec la densité critique. Tel doit être l'univers pour qu'il puisse engendrer un observateur. Il suppose un type de coïncidence actuellement inexpicable (voir Hubert Reeves, L'heure de s'ennivrer, ch. 8).

Magie et foi

Les guerriers, plus généralement les êtres humains qui s'adonnent à des activités dangereuses, croient souvent à l'efficacité de porte-chance (ou malchance) à la diversité infinie, ou consultent des devins aux méthodes variées (comme les sondages) ou ésotériques, comme des astrologues. C'est là une nouvelle illustration du principe anthropique : les guerriers survivants, ou les sportifs ou entrepreneurs vainqueurs, ou les créatifs reconnus, ont par définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) survécu. Ils ont donc toutes les raisons de croire en l'efficacité de leurs protections ou des méthodes de leurs conseils, aussi ésotériques soient-elles. Inversement, les morts (physiques ou économiques) ne sont plus là pour s'étonner de l'inefficacité des leurs.

Épistémologie

Une façon légèrement différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application...) d'appréhender le principe anthropique est le concept de filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) statistique (Une statistique est, au premier abord, un nombre calculé à propos d'un échantillon. D'une façon générale, c'est le résultat de l'application d'une méthode statistique à un...). Encore une fois un court exemple fait mieux qu'un long discours : de quelle taille est le plus petit poisson (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à...) de l'étang ? Vous attrapez 100 poissons, tous plus grands que 3 cm. Est-ce que cette mesure confirme l'hypothèse qu'aucun poisson (Dans la classification classique, les poissons sont des animaux vertébrés aquatiques à branchies, pourvus de nageoires et dont le...) n'est beaucoup plus petit que 3 cm dans cet étang ? Pas si le filet ne peut attraper de poisson plus petit. La connaissance des limites de notre procédure d'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) affecte les conclusions que l'on peut tirer de nos données.

Fiction

La fiction Les Dieux eux-mêmes (titre original : The Gods Themselves) est un roman d'Isaac Asimov (Isaac Asimov, né vers le 2 janvier 1920 à Petrovitchi en Russie et mort le 6 avril 1992 à New York aux États-Unis, est un écrivain américain, naturalisé en 1928, surtout...) qui explore en partie l'idée d'un univers parallèle (On nomme univers parallèle, ou monde parallèle un univers séparé du nôtre possédant ses propres dimensions d'espace et de temps.) basé sur une interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en...) forte différente.

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