Les deux forces nucléaires

La structure de l’univers ne dépend pas seulement du bon réglage de la gravitation et de la force électromagnétique. Deux autres forces physiques interviennent dans notre vie.

Ces deux forces s’exercent à l’intérieur du noyau des atomes ; elles témoignent éloquemment d’un dessein réfléchi. Considérons l’interaction forte, qui lie entre eux les protons et les neutrons dans le noyau des atomes. Cette cohésion permet la formation de divers éléments : certains légers, comme l’hélium et l’oxygène, d’autres lourds, comme l’or et le plomb. Il semble que, si cette force de cohésion était seulement 2 % plus faible, seul l’hydrogène existerait. À l’inverse, si elle était un tant soit peu plus forte, seuls les éléments plus lourds seraient présents, mais pas l’hydrogène. Cela affecterait-​il notre vie ? En fait, sans l’hydrogène, le soleil serait privé du carburant qui lui permet de produire l’énergie indispensable à la vie. Par ailleurs, nous n’aurions évidemment ni eau ni nourriture, puisque l’hydrogène en est une composante de base.

La quatrième force, l’interaction faible, régit la désintégration radioactive. Elle intervient également sur l’activité thermonucléaire du soleil. ‘ Est-​elle réglée avec précision ? ’ vous demandez-​vous peut-être. Laissons répondre le mathématicien et physicien Freeman Dyson : “ [L’interaction faible] est un million de fois plus faible que la force nucléaire. Elle est juste assez faible pour que l’hydrogène du soleil brûle à une vitesse lente et régulière. Si cette interaction était beaucoup plus faible ou beaucoup plus forte, là encore toute forme de vie dépendant d’une étoile comme le soleil n’aurait pu voir le jour. ” Ainsi, la vitesse de combustion du soleil est exactement celle qu’il faut pour chauffer la terre sans la carboniser, et nous maintenir en vie.

Les hommes de science pensent également que l’interaction faible joue un rôle dans les explosions de supernovæ, qu’ils tiennent pour le mécanisme de fabrication et de diffusion de la plupart des éléments chimiques. “ Si ces forces nucléaires étaient de quelque façon légèrement différentes de ce qu’elles sont, les étoiles seraient incapables de fabriquer les éléments dont vous et moi sommes composés ”, explique le physicien John Polkinghorne.

[Encadré, page 20]

“ Accumulation de coïncidences ”

“ Si l’interaction faible était légèrement plus forte, la production d’hélium n’aurait pu se faire ; si elle était légèrement plus faible, presque tout l’hydrogène se serait converti en hélium. ”

“ La marge pour un univers dans lequel il y ait en même temps un peu d’hélium et des supernovæ qui explosent est très étroite. Notre existence dépend de cette accumulation de coïncidences et de la coïncidence encore plus spectaculaire des niveaux d’énergie nucléaire prédits par [l’astronome Fred] Hoyle. À la différence de toutes les générations qui nous ont précédés, nous savons comment nous sommes venus à l’existence. Mais comme toutes les générations qui nous ont précédés, nous ne savons toujours pas pourquoi. ” — New Scientist.