Pourquoi le monde est-il mathématique ?

Résumé : Depuis leur naissance, les sciences ont toujours eu l'ambition d'expliquer la structure de l'Univers et de la Nature, et d'en faire ressortir l'unité; certains savants contemporains, et non des moindres, en sont même arrivés à penser que le but ultime de la science était de construire une théorie qui pourrait rendre compte de tout ce qui existe. Une telle théorie est-elle pourtant possible ? Est-il envisageable de réduire toute la physique à une sorte d'équation primordiale ? Et quel sens cela aurait-il ? C'est cette question que se pose ici John Barrow, professeur d'astronomie à l'université du Sussex, et l'un des jeunes astrophysiciens les plus réputés aujourd'hui. Dans cette vaste enquête, il considère tour à tour les domaines essentiels de la physique et de la cosmologie contemporaines, du mystérieux problème de l'existence de lois qui nous permettent d'appréhender les phénomènes jusqu'aux conditions initiales qui ont présidé à la "naissance" de l'Univers, en passant par les constantes de la Nature, le temps, l'entropie, les brisures de symétrie, et l'éternelle énigme du rapport qu'entretiennent les mathématiques avec la réalité même des choses... Mêlant ainsi la connaissance la plus sûre de la science de pointe, la réflexion sur cette science et le questionnement philosophique, John Barrow débouche sur la réalité d'un inconnaissable dont la nature et la fonction essentielle restent peut-être à méditer par la recherche d'aujourd'hui.

Ce petit livre est fait de bric et de broc: ce sont de petites histoires sortant de l'ordinaire de l'application des mathématiques à la vie quotidienne, et d'autres histoires qui n'en sont pas très éloignées. On peut lire ces cent histoires dans l'ordre qu'on veut: il n'y a aucun ordre caché ni fil d'Ariane sous-jacent. On ne rencontrera le plus souvent que des mots, mais quelquefois aussi des nombres et, de temps en temps, de petites explications qui révèlent les formules dissimulées sous les apparences. Devant les profondeurs de la physique fondamentale et l'immensité de l'univers astronomique, on est habitué à l'idée que les maths sont indispensables. On découvrira très vite ici que des idées simples peuvent mettre en évidence quantité de faits qui, autrement, sembleraient d'une banalité assommante ou passeraient même inaperçus.

Résumé : John D. Barrow contemple avec l'oeil de l'homme de science les choses qui habituellement sont au-delà du regard du scientifique. Il explore la façon dont les lois de l'univers nous ont formés et ont inspiré nos cultures, nos mythologies, notre conception du temps, nos expressions artistiques, et montre comment, en retour, l'art permet un autre regard sur les structures et l'harmonie du cosmos. Elégance, beauté, esthétique sont des concepts communs aux domaines de l'art et des sciences. Le mathématicien parle volontiers de l'élégance d'une équation, comme on parle de l'élégance d'une sculpture de Brancusi. Nous sommes issus d'une évolution qui relève des lois et des forces de la nature, nous faisons partie du tissu constituant l'univers. Nous occupons une place minuscule dans le cosmos, et gigantesque par rapport au monde microscopique, une place qui s'avère étonnamment logique, et remarquablement privilégiée parce qu'elle nous confère la faculté de comprendre et d'exprimer notre connaissance. La théorie de l'évolution, les structures des galaxies, les phases de la Lune, les arborescences des végétaux, l'origine du langage, l'étude des fossiles inspirent notre culture dans toutes ses dimensions. Dans un mouvement parallèle, la forme des vases de la Chine classique, la musique de Jean-Sébastien Bach, les dessins de Picasso, les peintures de Manet empruntent à notre environnement naturel et à la perception que nous en avons. L'univers entier devient le témoin d'une convergence entre imagination scientifique et recherche artistique. John D. Barrow nous fait (re)découvrir l'Art de l'univers

Que savons-nous des premiers instants de l'univers ? De quelles preuves disposons-nous ? Quelles sont les théories les plus récentes sur ses commencements probables ? Sont-elles confirmées par les observations, et quels rapports ont-elles avec notre propre existence ? Telles sont les questions passionnantes auxquelles tente de répondre John Barrow dans un livre qui présente avec clarté les dernières hypothèses de la physique. Un voyage vers les origines du temps qui permet à un des plus remarquables savants contemporains d'exposer les théories de l'"univers inflationnaire", des "trous de vers", qui se forment dans l'espace en évolution, et d'évaluer aussi les résultats d'observations comme celles du satellite COBE, saluées avec enthousiasme par Stephen Hawking en 1992. Les Origines de l'Univers offre au non-spécialiste une "histoire du temps" de l'univers visible et souligne aussi les limites de nos connaissances. JOHN BARROW enseigne l'astronomie à l'Université du Sussex (Grande Bretagne). Auteur de nombreux ouvrages, dont, en français, La Théorie du tout (Albin Michel, 1994 ; Champs Flammarion, 1996).