Un superintellect s’est-il emparé de la physique de notre univers ?

Dans cette deuxième partie d’une conférence à la Conférence de Dallas sur la science et la foi (2021), le philosophe Steve Meyer discute de la manière dont l’astronome révolutionnaire Fred Hoyle (1915-2001) traite du fait que l’univers semble bien réglé pour la vie. Le commentaire largement cité de Hoyle sur le sujet était “Une interprétation de bon sens des faits suggère qu’un superintellect s’est moqué de la physique, ainsi que de la chimie et de la biologie, et qu’il n’y a pas de forces aveugles dignes d’être évoquées dans la nature.” C’était une idée troublante pour Hoyle, qui était un athée bien connu, et il cherchait certainement des moyens de la contourner. Comment s’en est-il sorti ?

dr. Meyer, auteur de L’hypothèse du retour de Dieu (Harper One, 2021), réfléchit sur la lutte de Hoyle. (Un échantillon du livre est ici.) Ceci est la deuxième des quatre parties de la transcription de l’exposé. La première partie est ici. Tom Gilson est le modérateur du podcast :


Stephen C. Meyer : Maintenant, certains des paramètres de réglage fin les plus importants ont été découverts pour la première fois par Sir Fred Hoyle, un astronome et astrophysicien britannique australien. Hoyle était un athée convaincu au début de sa carrière. Et en fait, il a été cité comme disant que “la religion n’est qu’une tentative désespérée pour trouver une échappatoire à la situation vraiment épouvantable dans laquelle nous nous trouvons”. [Harper’s Magazine, 1951] Il a poursuivi en disant que les gens ne l’aimaient pas parce qu’il enlevait l’espoir en disant des choses comme ça.

En tout cas, Hoyle travaillait sur des théories sur la formation du carbone. Et il a été frappé par un grand mystère, à savoir pourquoi y a-t-il tant de carbone dans l’univers ? Il s’est rendu compte que le carbone était super important, car le carbone se forme, des molécules semblables à de longues chaînes qui sont nécessaires à l’existence de toute forme de vie. Sans carbone, il n’y a pas de possibilité de vie.

Il a commencé à réfléchir aux différentes façons dont le carbone pourrait se former. Il travaillait sur la nucléosynthèse stellaire, comment les éléments plus gros que l’hélium et l’hydrogène auraient pu se former dans les étoiles pendant qu’elles brûlaient. Et il a rencontré un mystère. Les physiciens avaient pensé que la façon de construire les éléments les plus lourds était d’ajouter ce qu’ils appellent des nucléons — neutrons ou protons — un nucléon à la fois.

Donc, s’il y a un atome d’hélium, vous avez deux neutrons et deux protons. Pour arriver au carbone, qui a six neutrons et six protons, l’idée [was] vous ajouteriez un neutron à un proton à la fois, et vous accumuleriez progressivement un élément chimique plus lourd. Le problème, c’est qu’il y a quelque chose qui s’appelle la crevasse à 5 nucléons, qui est juste une façon de dire que lorsque vous ajoutez un nucléon à un atome d’hélium – que ce soit un proton ou un neutron – l’atome est instable. Il a une demi-vie extrêmement petite.

Vous pourriez le considérer comme une sorte d’échelle où il vous manque des échelons. Vous pouvez accéder à l’hélium à partir de l’hydrogène. Mais aller au-delà de l’hélium vers quelque chose de plus lourd est impossible car lorsque vous ajoutez un nucléon, cet état chimique est instable et disparaît immédiatement.

Une autre théorie était que peut-être trois molécules d’hélium sont entrées en collision en même temps pour former un carbone [molecule]. L’hélium a un poids atomique de quatre. Et si vous en avez trois, vous en obtenez 12 ; ce serait six neutrons, six protons – vous seriez prêt à partir. Mais les chances que trois atomes d’hélium entrent en collision en même temps étaient, encore une fois, extrêmement faibles.

Alors Hoyle et d’autres scientifiques se grattaient la tête : « Comment pouvons-nous faire en sorte que le carbone se forme ? Et comment pouvons-nous expliquer l’incroyable abondance de carbone dans l’univers qui rend la vie possible ? »

Maintenant, ce qu’il a fini par proposer, c’est que l’hélium se combine avec un élément plus lourd appelé béryllium, qui a un poids atomique de huit. Et c’était possible parce que vous pouviez obtenir deux héliums pour former un béryllium, puis le béryllium et un hélium pouvaient se former et ensuite vous arriviez au carbone.

Mais il y avait aussi un problème avec ça. Lorsque le béryllium 8 et l’hélium 4 se combinent, cela produit une molécule de carbone qui a un niveau d’énergie qui est au dessus carbone standard, le carbone que nous voyons autour de nous. En fait, il avait un sens très précis niveau de résonance ou 7,65 MEV (méga électron volts). c’était juste ce beaucoup plus énergétique que le carbone normal. Alors Hoyle a chargé un ami de Caltech, un physicien du nom de Willie Fowler, et lui a demandé s’il voulait faire des expériences pour voir s’il y avait un [natural] forme de carbone qui avait ce niveau de résonance plus élevé.

Il a découvert qu’il y en avait. Mais ensuite, alors que Hoyle commençait à réfléchir à cela, il s’est rendu compte que beaucoup de choses devaient être précisément à l’intérieur des étoiles pour produire du carbone à cette résonance. En particulier, pour que le béryllium et l’hélium se combinent, ils doivent atteindre des vitesses suffisamment élevées pour vaincre leurs forces électromagnétiques répulsives. Mais les étoiles doivent être suffisamment chaudes pour générer ces vitesses critiques. Mais cela ne se produirait que si la force de la gravité qui rassemble les atomes – surmontant ces forces électromagnétiques – était juste pendant le processus de synthèse nucléaire stellaire. Si l’attraction gravitationnelle était trop faible à l’intérieur des étoiles, la température ne deviendrait pas assez élevée pour que les atomes se combinent pour obtenir ce niveau d’énergie élevé. Mais si l’attraction gravitationnelle était trop forte, la synthèse nucléaire se produirait trop rapidement et les étoiles brûleraient trop rapidement. Et nous n’aurions jamais de systèmes planétaires stables où vous pourriez avoir la vie.

C’était donc un casse-tête. Il semblait que, pour former du carbone, les forces gravitationnelles devaient être extrêmement finement réglées et elles devaient être parfaitement équilibrées avec les forces électromagnétiques. Et cela s’est avéré n’être que la pointe de l’iceberg.

Il y avait toute une suite de ces soi-disant coïncidences cosmiques, où tout devait être juste pour expliquer ce qui était nécessaire à la vie. Juste pour produire du carbone, voici cinq de ces coïncidences cosmiques :

1. La force gravitationnelle (ce que les physiciens [call] la constante de force) qui détermine la force exacte de la gravitation devait être juste. S’il était plus grand, les étoiles seraient trop chaudes et elles brûleraient trop rapidement et trop inégalement. Si la force gravitationnelle constante et la force de gravité étaient plus petites, les étoiles resteraient si froides que la fusion nucléaire ne s’enflammerait jamais. Et donc il n’y aurait jamais eu de production d’éléments lourds.

2. La constante de force électromagnétique devait également être délicatement équilibrée. S’il était plus grand, la liaison chimique ne se produirait pas et les éléments plus massifs que le bore1 seraient trop instables pour la fission. S’il est plus petit, il serait insuffisant pour produire une liaison chimique. Et ainsi de suite.

3. et 4. Les autres forces fondamentales de la physique, la force nucléaire dite forte et la force nucléaire faible devaient également être délicatement équilibrées. Si l’une ou l’autre de ces forces était trop grande ou trop petite par de très petites fractions, il n’y aurait aucune possibilité de former des éléments stables. La chimie de base de la vie serait impossible et nous n’aurions pas un univers permettant la vie.

5. En plus de tout cela, il s’avère que les unités fondamentales de la matière, les quarks, qui composent les protons et les neutrons, devaient avoir des masses très précises pour que les bonnes réactions nucléaires se produisent et produisent les bons éléments. , comme le carbone et l’oxygène qui sont nécessaires pour un univers permettant la vie. Et dans le cas de la masse des quarks, il y a des quarks up et des quarks down. Neuf ensembles distincts de critères doivent être remplis simultanément pour rendre possible la chimie de base de la vie.

Alors que Hoyle commençait à réfléchir à tout cela, il lui vint à l’esprit que nous vivions dans une sorte d’univers Boucle d’or, où tout allait bien. Les forces n’étaient ni trop fortes, ni trop faibles. Les masses n’étaient ni trop grandes, ni trop petites. Et il a commencé à repenser sa vision du monde athée matérialiste convaincue…

Prochain: Dans quelle mesure les débuts de notre univers ont-ils été peaufinés ? L’esprit s’embrouille.

Voici la première partie : si l’ADN est un langage, qui est le locuteur ? Le philosophe Steve Meyer parle de l’importance de l’hypothèse de séquence de Francis Crick qui a montré que l’ADN est un langage de la vie. Quelle sorte de locuteur peut prononcer une langue qui produit des êtres vivants ? Est-ce une fluctuation d’un multivers ou une intelligence qui sous-tend la nature ?

Vous pouvez également lire : La vie est si merveilleusement réglée que c’en est effrayant. Un mathématicien qui utilise des méthodes statistiques pour modéliser le réglage fin des machines et des systèmes moléculaires dans les cellules réfléchit… Chaque cellule est comme une ville qui ne peut pas fonctionner sans un réseau complexe de services qui doivent tous travailler ensemble pour maintenir la vie.

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