L'accélération dans le monde du vivant 

Commençons par une observation toute simple. Toutes les créatures mobiles ne se déplacent pas constamment à une même vitesse fixe. Lorsqu'elles sont au repos et qu'elles décident de se mettre en mouvement, elles se retrouvent forcément à avoir un mouvement accéléré. Et cela, bien sûr, même si ce mouvement a lieu à l'horizontale. En fait, quand on y réfléchit, le mouvement accéléré est partout. Si je suis assis et que je décide tout d'un coup de bouger un bras, je réalise avec mon bras un mouvement accéléré : il était d'abord au repos et il acquiert une certaine vitesse. Même les organismes bien ancrés au sol : plantes, arbustes, arbres... sont concernés par le mouvement à vitesse non uniforme. Lorsque le vent souffle, il met en mouvement des parties de ces organismes (tiges, feuilles, branches) qui étaient immobiles l'instant d'avant. Oui et alors? Il n'y aurait pas lieu ici d'impliquer la gravité, si ce n'est le principe d'équivalence tel qu'avancé par Albert Einstein et qui constitue le socle de la théorie de la relativité générale. Cette construction qui reste jusqu'à maintenant la meilleure candidate pour expliquer le phénomène de la gravitation et ses multiples effets. 

La démarche d'Einstein aboutit à ce constat : accélération et champ gravitationnel sont physiquement équivalents. Pour illustrer ce principe de la façon la plus simple et naturelle, l'image de la chute d'un objet dans une fusée qui accélère ou dans un ascenseur tiré vers le haut apparaît identique à la chute de ce même objet dans un champ gravitationnel lorsque les accélérations sont les mêmes, mais l'accélération d'un mobile à la surface de la Terre est tout aussi valable pour simuler un champ de gravité. Les personnes qui s'entraînent à supporter de fortes accélérations dans une centrifugeuse en sont sans doute l'exemple le plus manifeste. 

Serait-il possible en pareil cas d'établir un lien entre les multiples mouvements accélérés des organismes vivants sur Terre et d'éventuelles composantes du champ gravitationnel de notre planète? Deux choses ici : premièrement, si l'énergie gravitationnelle pouvait se répartir à travers des composantes additionnelles, cela offrirait une piste pour expliquer pourquoi cette interaction est si faible comparée aux trois autres forces fondamentales de la nature, deuxièmement, impliquer la gravité dans les multiples processus biologiques pourrait éventuellement nous aider à comprendre certains phénomènes qu'on observe en apesanteur.

La gravité fondamentalement impliquée dans les processus biologiques? Cette assertion peut sembler pour le moins contestable, sachant que la vie est possible en l’absence de cette force. Ce qui se passe dans la station spatiale internationale en constitue l’exemple le plus éloquent. C’est vrai à ceci près qu’en apesanteur, une foule de problèmes surviennent, de la perte de masse osseuse et musculaire en passant par la diminution du nombre de globules rouges et l’affaiblissement de l’immunité. Il est à noter que ces modifications sont corrigées après un retour sur Terre, signe que la gravité doit intervenir dans le bon déroulement de ces processus. S'il y a bien des transformations irréversibles qui se produisent, telle qu'une augmentation des mutations de l'ADN, elles sont dues plutôt au rayonnement cosmique et à l'absence d'atmosphère pour protéger plus efficacement les astronautes. Il faut préciser qu'à l'altitude de la station spatiale internationale, la gravité terrestre existe toujours pour la maintenir en orbite, bien que son intensité soit beaucoup plus faible qu'au sol. Cependant, du fait que l'ISS se trouve être en chute libre perpétuelle, cette force gravitationnelle est annulée à l'intérieur pour les astronautes et tout ce qui s'y trouve, et cela, en raison, là encore, du principe d'équivalence émis par Einstein, qui veut que la gravitation s'annule pour un corps en chute libre.

Encore une ou deux précisions pour terminer. Depuis la relativité générale, la gravité est conçue comme étant une courbure de l'espace-temps, il nous faudrait donc imaginer ici de légères, mais vraiment très légères courbures de l'espace-temps pour chaque organisme. En fait, du fait que chaque être vivant possède une masse, chacun d'eux exerce forcément une influence gravitationnelle, aussi faible soit-elle,  si bien que la relativité générale nous dit qu'ils doivent produire une très légère courbure de l'espace-temps dans leur environnement immédiat. La relativité va même jusqu'à nous dire que, de par leur mouvement accéléré lors de leur déplacement, tous les organismes doivent produire un rayonnement gravitationnel. Il est toutefois si faible qu'il est et restera sans doute indétectable durant encore plusieurs décennies. Quant à la courbure spatio-temporelle produite par un corps céleste massif tel que notre étoile, on l'illustre bien souvent, pour la rendre visualisable, par l'image, par exemple, d'une lourde sphère déposée sur une surface déformable, une trampoline, par exemple. Bien que pratique, cette façon d'imager la courbure spatio-temporelle autour d'un astre ne rend pas compte de sa complexité, puisqu'elle n'est illustrée que sur une dimension plane alors qu'il faudrait pouvoir l'illustrer dans les trois dimensions de l'espace. Cette courbure a donc une forme beaucoup plus compliquée. 

Il serait possible de poursuivre notre raisonnement en impliquant aussi d'autres types de phénomènes que les phénomènes biologiques. Les prendre en considération nous amènerait trop loin ici. On fera remarquer qu'à la différence des corps inertes, les formes de vie peuvent emmagasiner de l'énergie et s'en servir ultérieurement pour se mouvoir. On notera toutefois que des corps inertes peuvent, eux aussi, emmagasiner de l'énergie qui sera libérée intérieurement pour produire un mouvement accéléré. Les tremblements de terre en sont un exemple. À vrai dire, il me faudrait écrire un livre pour développer et tenter de justifier l'idée que l'énergie gravitationnelle interviendrait dans le fonctionnement du vivant.