Au nombre de ces facteurs figurent les paramètres précis des quatre forces fondamentales qui président aux propriétés et aux modifications de la matière. La seule mention de ‘ forces fondamentales ’ fera peut-être hésiter certains, qui pensent aborder là un domaine réservé aux physiciens. En réalité, ces notions de base méritent qu’on s’y arrête, car elles touchent notre vie.

Un réglage précis

Les quatre forces fondamentales s’exercent tant à l’échelle immense du cosmos qu’à celle infinitésimale des structures atomiques. Elles gouvernent tout ce que nous voyons autour de nous.

Si ces quatre forces à l’œuvre dans l’univers n’étaient pas finement réglées, des éléments aussi indispensables à la vie que le carbone, l’oxygène et le fer, par exemple, n’existeraient pas. Nous avons déjà mentionné l’une de ces forces : la gravitation. La seconde est la force électromagnétique. Si elle était beaucoup plus faible, les électrons ne seraient pas maintenus autour du noyau de l’atome. ‘ Cela serait-​il gênant ? ’ demanderont certains. Oui, car alors les atomes ne pourraient pas se combiner pour former des molécules. Inversement, si la force électromagnétique était beaucoup plus forte, les électrons seraient capturés par le noyau de l’atome, ce qui interdirait toute réaction chimique entre les atomes et donc toute vie. Ainsi, il est clair que la vie en général, et notre existence en particulier, dépendent du réglage précis de la force électromagnétique.

Voyons ce qui se passe à l’échelle cosmique : Une légère différence d’intensité de la force électromagnétique aurait des conséquences sur l’activité solaire et donc sur la lumière qui atteint la terre, ce qui rendrait la photosynthèse difficile, voire impossible. Elle priverait également l’eau de ses propriétés si particulières qui la rendent indispensable à la vie. Là encore, donc, c’est le réglage précis de la force électromagnétique qui fait la différence entre la présence et l’absence de vie.

Un autre facteur tout aussi essentiel est l’intensité de la force électromagnétique par rapport aux trois autres forces. Des physiciens ont calculé qu’elle est 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 (10⁠⁴⁰) de fois plus forte que la gravitation. Il peut sembler insignifiant d’ajouter un zéro à ce nombre (10⁠⁴¹). Mais cela voudrait dire que la gravitation serait alors proportionnellement plus faible ; le professeur Reinhard Breuer explique ce qui en résulterait : “ Avec une gravitation plus basse, les étoiles seraient plus petites, et la pression de gravitation interne ne porterait pas la température assez haut pour permettre les réactions de fusion nucléaire. Conséquence : le soleil ne pourrait pas briller. ” Vous imaginez sans peine ce que cela signifierait pour nous.

Qu’en serait-​il si l’on amputait ce nombre d’un zéro (10⁠³⁹), autrement dit si la gravitation était proportionnellement plus forte ? Selon le professeur Breuer, “ une modification aussi infime suffirait à réduire considérablement la durée de vie d’une étoile comme le soleil ”. D’autres scientifiques pensent que ce réglage serait encore plus précis.

Le soleil appartient à une catégorie d’étoiles qui présentent deux caractéristiques remarquables : elles brûlent longtemps et elles sont stables. Prenons un exemple simple : Pour qu’un moteur de voiture fonctionne bien, il faut que le carburant et l’air soient mélangés dans des proportions précises ; aussi les ingénieurs conçoivent-​ils des mécanismes et des systèmes informatiques sophistiqués pour en optimiser les performances. S’il en est ainsi pour un simple moteur, que dire du rendement des “ chaudières ” que sont les étoiles comme notre soleil ? Les principales forces à l’œuvre sont ajustées avec une grande précision, réglées idéalement pour permettre la vie. Cette précision est-​elle le simple fait du hasard ? Un jour, les questions suivantes ont été posées à Job, un homme de l’Antiquité : “ Sais-​tu à quelles lois le ciel doit obéir ? Est-​ce à toi de régler leur action sur la terre ? ” (Job 38:33, La Bible en français courant). La main de l’homme n’est pas intervenue en cela. Dès lors, d’où vient une telle précision ?

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.

On pourrait dire encore beaucoup de choses, mais sans doute avez-​vous compris l’essentiel : ces quatre forces fondamentales sont ajustées avec une précision stupéfiante. “ Tout autour de nous, nous semblons voir la preuve que la nature a fait le meilleur choix ”, a écrit le professeur Paul Davies. C’est en effet au réglage précis des forces fondamentales que tiennent l’existence et l’activité de notre soleil, de notre magnifique planète avec son eau indispensable à la vie, de notre atmosphère tout aussi vitale et d’une vaste gamme de précieux éléments chimiques terrestres. Mais demandez-​vous : ‘ Comment expliquer une telle précision, et d’où vient-​elle ? ’

[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.