Seuls sur la Terre ?

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Sommes-nous seuls sur la Terre ou bien existe-t-il d'autres vies extra-terrestres ?

Contrairement à ce qu'on croit habituellement, la réponse est loin d'être évidente. En effet, si le nombre d'étoiles et de galaxies semble faire pencher la balance du côté de l'existence de planètes semblables à la nôtre, les conditions à rassembler pour l'apparition de la vie restent vraiment exceptionnelles, encore plus pour pouvoir abriter des êtres évolués, et les chances que d'autres civilisations puissent exister en même temps que la nôtre sont pratiquement nulles...

Sans qu'on puisse être vraiment certain qu'on soit un cas unique dans l'histoire de l'univers, comme certains le prétendent, on ne peut non plus être aussi certain qu'on a pu le penser qu'il y aurait d'autres formes d'intelligence en dehors de la nôtre, ce qui a de quoi nous interloquer. Il est intéressant, en tout cas, d'essayer d'en évaluer les probabilités en dehors de toute idée préconçue, la question se divisant en 3 parties : 1) la probabilité d'un environnement qui permette l'éclosion de la vie, 2) la probabilité que la vie apparaisse lorsque les conditions y sont favorables, 3) la probabilité que la vie évolue vers des formes complexes et une intelligence comparable à l'intelligence humaine, lorsqu'on lui en laisse le temps.

1. Une planète pour la vie

Pour la "bioastronomie" et la plupart des astrophysiciens comme Hubert Reeves, l'existence d'une vie extra-terrestre semble ne faire aucun doute étant donnée le nombre "astronomique" d'étoiles et de planètes dans l'univers, justifiant des programmes de recherche et toutes sortes de tentatives d'entrer en contact avec les supposées civilisations d'autres galaxies dont on imagine même qu'elles pourraient être plus avancées que nous...

C'est peut-être aller un peu trop vite en besogne. En l'an 2000 le livre "Rare Earth", de Peter Ward (paléontologue et spécialiste des extinctions de masse) et Donald Brownlee (astronome et chef scientifique du programme Stardust de la NASA), mettaient en doute ces évidences en soulignant les conditions exceptionnelles qui avaient présidées à l'apparition de la vie sur Terre, au point qu'on pouvait douter que sur toute l'étendue de l'univers des conditions aussi favorables puissent se reproduire.

En effet, il ne faut pas seulement un environnement stellaire stable et pacifié, sans trou noir trop proche ni aucun cataclysme cosmique destructeur comme des "sursauts gamma", des collisions de galaxies ou des effondrements d'étoiles dans les parages. Il ne suffit pas d'un soleil d'une taille comparable au nôtre et une planète solide, à peu près à la même distance du soleil, ni trop froide, ni trop chaude. Il faut encore une lune stabilisatrice, une grosse planète comme Jupiter pour attirer la plupart des météores, une atmosphère et un champ magnétique assez puissant, tout cela ne suffisant pas pour être assuré de la présence durable d'eau liquide nécessaire à la vie...

Certes, le nombre d'étoiles dans l'univers dépasse l'imagination (entre 100 et 1000 milliards par galaxie, et l'univers visible contenant probablement près de 1000 milliards de galaxies, cela ferait selon certains calculs un ensemble de quelque 10 puissance 23 étoiles dans l'univers, ce qui est curieusement du même ordre que le nombre d'Avogadro !). Malgré cela, et aussi étonnant que cela puisse paraître, le calcul de la probabilité N ci-dessus (corrigeant l'équation de Drake), probabilité de reproduire l'ensemble de ces conditions, se révèle si faible au regard des conditions cataclysmiques qui règnent au coeur des galaxies, de la diversité des corps célestes et de toutes les combinaisons possibles, que, pour les auteurs de "Rare Earth", cela pourrait remettre en cause la possibilité d'une vie complexe ailleurs dans l'Univers, alors que, selon l'astrophysicien Christian Magnan, c'est la probabilité de la vie elle-même qui serait proche de zéro. En effet, non seulement la vie ne peut apparaître qu'en périphérie des galaxies avec un type bien précis de soleil, une distance, une composition et une taille relativement précises pour la planète, mais il faut ajouter toute une série d'éléments improbables pour que l'environnement ne soit pas trop inhospitalier. L'importance du rôle de la Lune, par exemple, serait considérable, et ce n'est qu'un élément d'un ensemble indissociable de conditions vitales vraiment exceptionnelles :

Premièrement, grâce à sa masse relativement importante, la Lune a stabilisé par effet de marée la position de l'axe de rotation de la Terre sur elle-même (comme l'a montré Jacques Laskar), en l'empêchant de basculer de façon chaotique et en permettant en cela d'éviter les catastrophes climatiques que ces mouvements divagatoires aurait entraînées. En effet la variation saisonnière de la durée des nuits et des jours est due à la position de l'axe de rotation de la Terre par rapport au plan de son orbite autour du Soleil. Si l'axe se couchait dans ce plan, les saisons seraient terriblement contrastées. En hiver dans un hémisphère, toute la moitié concernée du globe serait plongée dans la nuit (nuit durant plus ou moins longtemps selon la latitude), pendant que l'autre serait soumise au rayonnement violent du Soleil d'été, celui-ci atteignant le zénith même au pôle. Certains scientifiques pensent que c'est une aventure fatale de cet ordre qui a privé Mars de son atmosphère initiale (si elle en a jamais possédé), interdisant le développement de toute vie. En revanche, la Lune ayant cadenassé l'axe de rotation terrestre en l'empêchant de sauter d'une position à l'autre, les saisons seraient restées relativement stables sur Terre, assurant la clémence suffisante des conditions climatiques.

La deuxième circonstance favorable semble avoir été la présence dans notre système solaire de planètes géantes qui ont, par leur action gravitationnelle, nettoyé l'environnement de la Terre des nombreux astéroïdes susceptibles de la bombarder. Des collisions, il y en a eu certes, après la formation de la Lune, à raison d'une en moyenne tous les cents millions d'années (dont celle qui a été à l'origine de la disparition des dinosaures), mais en l'absence de Jupiter et Saturne, c'est mille fois plus (donc tous les cent mille ans) que nous aurions eu à subir, avec la disparition de toute trace de vie.

C'est le point qu'il faut souligner et qui n'est pas assez connu, contredisant notre intuition immédiate d'un univers infini et nos représentations naïves (en tout cas les miennes jusqu'ici) comparables aux illusions des jeux de hasard : les conditions de vie terrestres sont quasiment introuvables ailleurs, conjonction exceptionnelle de circonstances, au point de pouvoir être unique. Ce n'est donc pas tant l'univers qui serait ajusté à notre existence (principe anthropique fortement critiqué par Christian Magnan) mais bien la Terre elle-même et son histoire singulière.

2. La chance de la vie

Bien sûr, la perspective d'être la seule forme d'intelligence de l'univers a de quoi nous troubler, renforçant considérablement notre responsabilité et le mystère de notre existence miraculeuse. Ce n'est pas une raison pour conclure qu'il en est ainsi, pas plus que le besoin de croire qu'on n'est pas seul ne doit nous en persuader. Il faut examiner sérieusement la question.

Christian Magnan, cité plus haut et dont je recommande le site et le livre "La science pervertie", dénonce avec raison les dérives de ses collègues, dont certaines conclusions vont bien au-delà de ce que l'état de la science devrait leur permettre, ainsi que les tentatives confusionnelles de mêler science et religion. Il est d'autant plus surprenant qu'il fasse preuve d'une si grande résistance à l'abord scientifique de la vie elle-même, dont il voudrait garder tout le mystère, et croit pouvoir affirmer, sur la foi de conceptions dépassées, qu'il n'y a pas d'autre vie dans tout l'univers... Il est décidément bien difficile de faire preuve de rigueur sans tomber dans un dogmatisme ou un autre !

Si on doit tenir compte de l'extrême rareté de conditions aussi favorables à la vie que celles de notre planète, on ne peut plus croire, comme le pensait Jacques Monod en 1970, que l'émergence de la vie serait un événement aussi improbable, la conjonction de ces deux improbabilités relevant alors de l'impossibilité pure et simple. Au contraire, les découvertes de ces dernières années amènent à croire que la vie deviendrait presque inévitable dès lors qu'elle devient possible. Bien sûr il reste de nombreuses énigmes dans l'origine de la vie mais il semble bien qu'à partir du moment où se rencontrent eau+méthane+ammoniaque (donnant formaldéhyde et acide cyanhydrique), il ne soit pas si miraculeux que la vie apparaisse au bout d'un temps assez long bien sûr, sous l'effet d'une "chimie sélective" aboutissant aux "ARN autocatalytiques", c'est à dire à la reproduction, ce qui suffirait pour enclencher le processus de l'évolution darwinienne (qui peut se produire sans doute sur d'autres bases aussi). En sorte qu'on peut être à peu près sûr que la vie existe sur d'autres planètes, sous forme sporadique au moins.

Il faut d'ailleurs remarquer que la vie est apparue sur Terre vers 3,9 Milliards d'années, soit relativement peu de temps après sa formation (4,6 Milliards d'années) et sa solidification (qui commence il y a 4,3 Milliards d'années), ce qui semble prouver que ce n'est pas si difficile que cela, même s'il n'est pas impossible qu'elle soit venue de Mars. En effet, à l'occasion de l'exploration de la planète Mars, on s'est aperçu que certains micro-organismes en provenance de la terre pouvaient survivre à un voyage inter-planétaire. Il est donc possible qu'une dissémination puisse se produire entre planètes voisines. Le fait qu'il y ait eu des formes de vie sur Mars au temps où son atmosphère était plus proche de celle de la Terre reste sujet à caution mais n'est pas du tout à exclure. Loin qu'on puisse prétendre que la vie serait un événement unique, il est plus raisonnable de penser, dans l'état actuel des recherches, que c'est quelque chose de relativement banal mais cela reste à prouver.

3. L'évolution vers la complexité

Que la vie puisse exister sous une forme primitive ailleurs dans l'Univers est une chose. Qu'elle puisse prendre les formes évoluées que nous connaissons en est une autre, et c'est là que la rareté des conditions exceptionnelles qu'on trouve sur la Terre prend toute son importance car il ne suffit pas que la vie existe, il faut qu'elle ait le temps de se développer et d'évoluer sur des milliards d'années, et là, c'est une autre paire de manche ! La complexité est fonction du temps et c'est un luxe rare au milieu d'un univers violent traversé de forces infernales qui peuvent nous réduire à néant dans un souffle de rayons gamma quand ce n'est pas simplement dans la rencontre de la trajectoire d'un autre corps céleste, météorite lancée comme un projectile et pouvant faire exploser sa cible, dispersée soudain dans l'espace en éclats par milliers.

La probabilité se fait donc bien plus faible de disposer de conditions favorables à la vie pendant quelques milliards d'années. On commence à se dire que ce n'est pas le genre de situation qu'on doit trouver à tous les coins de rue et, si la vie a pu s'ébaucher à de nombreuses reprises, le nombre de fois où elle a eu le temps d'évoluer jusqu'à des formes plus complexes doit être ridiculement petit. En admettant que ce chiffre ne soit pas égal à zéro (ce qui n'est pas tranché), la question qui reste est de savoir s'il suffit d'avoir le temps pour évoluer vers une plus grande complexité. Pour peu que cette longue durée soit accessible ailleurs dans l'univers, prendrait-elle pour autant la même direction que celle que nous avons connue ? Au point où on en est, la réponse à cette question est décisive pour déterminer la possibilité d'une autre intelligence, savoir si nous sommes vraiment uniques dans tout l'univers.

Certains, comme Christian Magnan, ne s'embarrassent pas de scrupules et réfutent tout principe de complexification croissante comme n'étant en rien scientifique, bien que ce soit pourtant un fait d'observation ! Il ne s'agit pas là de sauver la possibilité qu'on ne soit pas seuls au monde, mais de mettre en doute le caractère convaincant de la démonstration qu'un tel principe serait un pur fantasme. En effet, le principe non seulement de complexification, le mot est trop général, mais bien d'optimisation et d'intériorisation de l'extériorité, c'est-à-dire tout simplement d'adaptation, se vérifie incontestablement globalement et sur la durée même si rien n'oblige un organisme ni même une espèce à s'y conformer dans l'immédiat. C'est la constatation, entre autre, de la "théorie constructale". Comprendre le caractère probabiliste de ce principe est aussi important que de comprendre le caractère probabiliste de l'entropie.

Certes, on a toutes les raisons de se méfier d'un principe de complexification croissante qui ne date pas d'hier puisqu'on le trouve déjà chez Spencer, ou, plus proche de nous, chez Theilhard de Chardin où il prend une dimension théologique et finaliste qu'il faut réfuter. On ne peut leur reprocher d'avoir constaté le fait, seulement d'en avoir donné une interprétation trop mécanique ou idéalisé. C'est au contraire son caractère purement probabiliste qu'il faut défendre, fondé sur l'accumulation des événements ou la sélection à long terme du plus apte, et non pas au niveau des individus et de leur confrontation. On devrait d'ailleurs distinguer deux aspects très différents de la question.

1) la complexification demande du temps, elle ne peut être immédiate, et donc plus le temps passe plus la complexité peut augmenter. Cela n'empêche nullement des retours en arrière et des simplifications brutales mais sur la durée et selon la loi des grands nombres, la complexité gagne en probabilité, se construisant petit à petit sur le degré de complexité atteint précédemment. L'argument entropique pour s'y opposer ne tient pas pour 2 raisons : si l'entropie signifiait qu'il y a toujours diminution de complexité il faudrait supposer le maximum de complexité au départ, ce qui est plus que douteux (il y a seulement concentration d'énergie). Au contraire on constate notamment une augmentation de complexité par brisures de symétrie lors des effets de seuil dues au refroidissement (cristallisation par exemple). L'autre raison qui empêche de convoquer l'entropie ici est tout simplement que l'univers est très entropique, par dissipation constante d'énergie et qu'une partie de cette énergie peut être utilisée pour la complexification sans augmenter en quoi que ce soit cette dissipation d'énergie et le désordre de l'univers. Il faut dire que l'identité supposée de l'entropie avec "le désordre" est beaucoup trop grossière, cela dépend de ce qu'on entend par là. Même en physique, il y a une complexification croissante qui va des atomes d'hydrogènes aux atomes de carbone jusqu'aux acides aminés. Il faut juste admettre que ce n'est qu'une loi statistique (plus le temps passe et plus l'improbable devient probable) mais il faut bien plus de temps pour former des atomes de carbone au coeur des étoiles que des atomes d'hydrogène, ce qui n'empêche pas les structures complexes de se désintégrer en éléments plus simples et qu'il y a toujours en majorité des atomes d'hydrogène !

2) dans le domaine du vivant, la complexification devrait plutôt être appelée principe d'optimisation (relevant du principe de moindre action). Ici, ce qui intervient, au-delà de la sélection, c'est la capacité de reproduction (d'ampliation) qui permet à une complexification d'abord extrêmement improbable de se généraliser rapidement une fois atteint une efficacité supérieure aux autres, servant dès lors de base à un nouveau stade de complexification. Il faut y insister, on est bien dans les phénomènes statistiques : rien n'empêche une espèce de régresser mais la capacité de reproduction introduit un biais statistique qui fait qu'on ne peut se contenter ici d'un pur calcul des probabilités qui tendrait effectivement vers zéro alors qu'on constate le contraire !

On peut raisonnablement penser qu'admettre la complexification comme une conséquence dernière du principe de moindre action ou d'économie naturelle, sur le long terme et pour les systèmes reproductifs, devrait faire plus que renforcer la probabilité du développement d'une intelligence animale ailleurs que sur Terre. Cela ne veut pas dire pour autant qu'on en aurait la certitude mais simplement qu'on ne peut avoir la certitude contraire. La question reste encore largement ouverte à ce stade puisqu'il suffit de trouver quelque part une durée de plusieurs milliards d'années sans destruction de la planète.

Cependant, ajouter à toutes ces conditions le fait qu'il pourrait exister d'autres civilisation comparables à la nôtre ou plus avancée, EN MEME TEMPS QUE NOUS, là je recule devant l'incroyable coïncidence que cela supposerait dans l'immensité des durées en présence (quelques milliers ou dizaines de milliers d'années tout au plus, sans doute, pour notre civilisation développée, et encore, si nous savons maîtriser notre puissance destructrice!), sans parler du fait qu'il faudrait que cette civilisation ne soit pas trop éloignée pour être joignable ! Finalement, même s'il n'y a pas de "preuve de la non-existence" d'extra-terrestres, même s'il n'est pas complètement impossible qu'il y ait par extraordinaire une autre Terre, aussi improbable que la nôtre, j'en arrive à peu près à la même conclusion, bien que sur d'autres bases, moins catégoriques : nous sommes presque sûrement seuls sur Terre, sans personne à qui parler à l'autre bout de l'univers dans "le silence éternel de ces espaces infinis", sans d'autres formes d'intelligence et de civilisation pour mieux comprendre qui nous sommes par le témoignage de nos différences mêmes...

Il faut bien dire qu'à en juger par le rejet des différences et les conflits de civilisations que nous connaissons, nous avons déjà fort à faire ici-bas avant de vouloir nous confronter à un au-delà imaginaire de pure science-fiction et à d'autres mondes à jamais inaccessibles ! Il faudrait surtout prendre conscience du caractère précieux et irremplaçable d'une Terre que nous devrions mieux préserver, ainsi que de la fragilité de notre existence...

Un article plus récent de Pour la Science (09/11) confirme ces conclusions.