Je me sentais un peu comme Alice lorsque j’ai poussé la porte de l’Amphithéâtre de la Faculté des sciences de l’UQÀM. J’ai pénétré alors dans un monde de spéculations, d’hypothèses et de lois scientifiques mystérieuses: le théorème d’incomplétude, la thèse sur le calcul de Chuch-Turing ou encore la théorie des ensembles à propos de l’infini.

Dans cette forêt dense de formules mathématiques et de lois physiques indémontrables, il faut marcher lentement et ne pas se laisser rebuter par l’apparente complexité du vocabulaire. Il ne faut pas non plus s’attendre à avancer dans un chemin balisé et démontré, mais plutôt en marge des routes scientifiques validées.

«La science doit être téméraire. Tous les problèmes ne sont pas tranchés, certains se dessinent à chaque instant alors qu’on les questionne», soulignait avec justesse Jean-Paul Delahaye, chercheur au Laboratoire d’informatique fondamentale de Lille, en France, lors de sa récente conférence au Cœur des sciences de l’UQÀM, La science est-elle spéculative?

Si vous êtes familier avec les nombres parfaits –un entier naturel qui est aussi la somme de ses diviseurs (par exemple 6=1x2x3=1+2+3)—, vous serez d’accord avec l’hypothèse que «tous les nombres parfaits sont pairs». Depuis l’Antiquité, aucun mathématicien n’a déniché un nombre parfait impair, ni n’a réussi à démontrer cette «quasicertitude»!

Autre rencontre dans le bois étrange des mathématiques, les champions successifs. Les nombres premiers –des nombres qui ne se divisent que par 1 et eux-mêmes: 2, 3, 5, 7, 11, 13, etc.— possèdent le plus fréquemment un écart de 2 jusqu’à 389 —entre deux nombres consécutifs— puis, un écart de 6 jusqu’à 1,70 x 10 exposant 36, puis de 30, de 210, de 2310, etc.

Quand on voit cette régularité, on est convaincu que cela se prolonge, mais on n’a toujours aucune preuve. Le physicien Marek Wolf a d’ailleurs énoncé la loi suivante: les champions successifs sont des produits de nombres premiers (6 = 2x3; 30 = 2x3x5; 210 = 2x3x5x7, etc.) Un énoncé mathématique qui, bien que «presque certain», reste hors de portée de démonstration encore aujourd’hui.

«L’idée fausse que les mathématiques ne sont que des choses trouvées et démontrées ne tient pas. Il y a des livres entiers pleins d’énoncés de conjectures », soulève le spécialiste de la théorie de la complexité. L’avez-vous senti? Doucement, vous basculez en ma compagnie dans un abîme d’étrangetés.

Un monde d’hypothèses

Il n’y a pas que dans l’univers des mathématiques que règnent l’étrange et la spéculation. En physique, en biologie ou encore en cosmologie —la branche de l’astrophysique qui étudie le système physique qu’est l’univers— surgissent de nombreuses bizarreries.

Science profondément spéculative, la cosmologie a été longtemps un domaine consacré par la religion et étudié par la philosophie. On y explore encore, aux limites de la science, le principe anthropique énoncé par le physicien Brandon Carter.

Ce principe scientifique étudie les conséquences de l’existence humaine sur les lois de la physique. Plus simplement, l’énoncé –assez logique— du physicien soutient que les lois de la physique sont telles que la vie ait pu apparaître.

Ce qui soulève des questions sur les ajustements: ces lois se sont-elles ajustées pour que naisse la vie? Existe-t-il une période précédant les lois physiques actuelles? Est-il possible qu’il existe d’autres univers avec des lois physiques différentes, comme celle des Multivers?

En cosmologie toujours, l’équation de Drake tente d’estimer le nombre de civilisations extraterrestres que nous pourrions croiser au sein de notre galaxie, avec au sein de cette équation fc ou la fraction de planètes potentiellement propices à la vie, capables et désire uses de communiquer.

«Il n’est pas absurde que la science se pose de telles questions. Ces échanges d’arguments démontrent au contraire un contexte ouvert où se développe le progrès et voit émerger de nouveaux domaines scientifiques», relève Jean-Paul Delahaye.

Loin des errances des pseudosciences, ces spéculations scientifiques peignaient un tableau vivant de la science pleine d’inventions et de mystères. Dommage alors que la salle du Cœur des sciences était à moitié vide, car cette conférence stimulait l’esprit et la raison… non sans un certain humour sur notre capacité limitée à tout comprendre!