Mais où sont-ils donc ?

Sommes nous seuls dans l’univers ???

Introduction : de quelles données disposons-nous.�

• L’infini nous contemple la nuit quand on regarde les étoiles
• Il y a des milliards et des milliards d’étoiles dans l’univers (un chiffre : au dernier « recensement », on estime qu’il y en a 2 x 10²³ en gros, pour chaque humain sur Terre, il y aurait 20 000 milliards d’étoiles à gérer).

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Les distances sont énormes alors on utilise principalement 2 unités de mesure :

L’année lumière (AL), c’est la distance que parcourt un rayon lumineux en une année. Sachant que la vitesse de la lumière est de 300 000 km/s, un calcul nous donne à peu près 9 400 milliards de kilomètres.

Le parsec (qui a failli s’appeler macron !) qui vaut 3,26 AL (année lumière) est beaucoup utilisé en astronomie car on peut calculer la distance d’une étoile proche en mesurant un angle lorsque la Terre orbite autour du soleil.

La définition a légèrement changé depuis mais la différence est minime…

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Pour mieux comprendre la diapositive suivante, je vais vous montrer un exemple simplifié : supposons qu’il existe une micro-galaxie, un cube de 2 kilomètres de côté et qu’il existe 8 micro-planètes semblables à la Terre (elles sont vraiment petites). Si elles sont réparties de manière régulière, voici ce qu’on observerait

La distance entre deux planètes serait d’un kilomètre.

Soyons plus réalistes et intéressons-nous plutôt à notre galaxie qui fait quand même 52 850 AL de rayon… On pense qu’il y a entre 2 et 6 milliards de planètes semblables à la Terre. Alors un petit calcul va nous renseigner :

Le volume de la voie lactée (notre galaxie) est estimé à 16.000 milliards d’années lumières cube.

En prenant l’hypothèse basse de 2 milliards de planètes semblables à la terre, on arrive à une terre pour 8.000 années lumières cube (20 x 20 x 20= 8.000) soit, âmes sensibles, faites-moi confiance, une Terre tous les cubes de 20 Al de côté.

Et voilà où nous sommes :

On peut alors raisonnablement penser qu’il a dû exister une Terre jumelle (planète X) dans la voie lactée bien avant la naissance de notre Terre.

On va s’intéresser essentiellement à l’existence d’extraterrestres intelligents. En effet, s’il est très perturbant de trouver des traces de bactéries sur Mars ou dans les profondeurs glacées d’Europe, satellite de Jupiter, cela ne répond pas à la question de cette conférence.

I – Essayons d’imaginer ce que serait une civilisation bien plus avancée que la nôtre.

• Supposons qu’il existe une telle planète formée bien plus tôt que la Terre.
• Pour se donner une idée du temps voici une image

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La planète X existe depuis 8 milliards d’années. Alors qu’a-t-il pu se passer ?

La technologie et les connaissances d’une civilisation qui a seulement 1 000 ans d’avance sur nous pourraient être aussi choquantes pour nous que notre monde le serait pour une personne médiévale.

Une civilisation en avance d’un million d’années sur nous pourrait nous paraître aussi incompréhensible que la culture humaine l’est pour les chimpanzés. Et que penser de la planète X plus vieille de 3,46 milliards d’années…

Il existe une façon d’appréhender les civilisations en fonction de l’énergie dont elles disposent, appelée échelle de Kardashev. On les classe en trois grandes catégories (et plus si affinité, voir plus loin) :

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1 -Une civilisation de type I a la capacité d’utiliser toute l’énergie de sa planète.

• Nous ne sommes pas tout à fait une civilisation de type I, mais nous en sommes proches (Carl Sagan a créé une formule pour cette échelle qui nous place dans une civilisation de type 0,7).
• Certains estiment que l’on sera une civilisation de type I en 2371 (admirez la précision !).

2 - Une civilisation de type II peut exploiter toute l’énergie de son étoile hôte (le soleil pour nous).

• Nos petits cerveaux de type I peuvent difficilement imaginer comment quelqu'un pourrait faire cela, mais nous avons fait de notre mieux, imaginant des choses comme une sphère de Dyson.

On met en orbite des panneaux solaires qui transforment la lumière de l’étoile en énergie utilisable.

Les lois de la Physique nous disent alors qu’il y a émission d’un rayonnement infrarouge (porteur de chaleur) que l’on peut détecter à l’aide de nos télescopes spatiaux.

Récemment, on aurait détecté, grâce au télescope James Webb, 53 étoiles candidates. A confirmer.

Freeman Dyson (à ne pas confondre avec une marque d’aspirateur) est un physicien-mathématicien anglo-américain qui a été l’initiateur des fameuses sphères…

3 -Une civilisation de type III laisse les deux autres sur place, accédant à une puissance comparable à celle de toute la Voie lactée.

• Si ce niveau d’avancement semble difficile à croire, souvenez-vous de la planète X ci-dessus et de ses 3,4 milliards d’années de développement ultérieur.
• Si une civilisation sur la planète X était similaire à la nôtre et était capable de survivre jusqu'au niveau de type III, l'idée naturelle est qu'elle aurait probablement maîtrisé le voyage interstellaire maintenant, voire même colonisé la galaxie entière.
• C’est ce qu’a fait une équipe d’astronomes autralo-américains. Pour l’instant, aucun résultat mais ce n’est qu’un début…
• Une hypothèse sur la façon dont la colonisation galactique pourrait se produire est de créer des machines auto réplicatives qui peuvent voyager vers d’autres planètes, passer environ 500 ans à voyager et à s’auto-répliquer en utilisant les matières premières de leur nouvelle planète, puis envoyer deux répliques pour faire la même chose.
• En voyageant à 2 % de la vitesse de la lumière (environ 6 000 km/s quand même), ce processus coloniserait toute la galaxie en 3,75 millions d’années, un clin d’œil relatif lorsque l’on parle d’une échelle de milliards d’années :

Voici un schéma de ce processus : chaque étape dure 500 ans (et permet de parcourir 10 AL).

Une équipe d’astronomes autralo-américains a étudié un certain nombre de galaxies pour tenter de voir s’il existait une civilisation de type III. Pour l’instant, aucun résultat mais ce n’est qu’un début…

4 - Enfin, on pourrait finalement imaginer des civilisations créatrices d’Univers (comme le nôtre) à l’aide par exemple de trous noirs.

Une illustration de ceci en allant jusqu’au type VI, à vous d’essayer d’imaginer le type VII…

5 – Équation de Drake.

Voici cette équation sous forme de poster…

Selon les valeurs données à chacun des facteurs intervenant dans cette équation, on arrive généralement à N bien plus grand que 1…

Ce genre de réflexion est à l’origine du projet SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence).

Et voici le farceur :

Frank Drake, astronome américain, créateur de la fameuse équation.

6 – Paradoxe de Fermi.

• Comme on n’a jusqu’à présent rencontré aucun « petit homme vert » on arrive à ce qu’on appelle le paradoxe de Fermi : les chiffres sont là, il y a de fortes probabilités pour qu’il existe des extraterrestres et pas si loin de nous que ça,
• Alors, où est tout ce monde ?

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• Enrico Fermi : physicien italien naturalisé américain, inventeur

de la pile atomique (le premier réacteur nucléaire en 1942).

• Nous allons examiner les éventualités dans la suite.

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I – Il n’y a pas d’extraterrestre.

On va voir au II par la suite les arguments contraires.

1 – La Terre occupe un emplacement exceptionnel

• Le soleil est un astre tranquille (en général), stable, la lune stabilise l’orientation de la Terre qui est actuellement de 23° 26′ et qui varie entre 22° et 25° tous les 40 000 ans. L’orbite de la Terre est restée dans la même zone habitable depuis des milliards d’années.

Jupiter a permis aux planètes du système solaire de garder à peu près la même orbite autour du soleil.

Tout est réuni sur notre planète pour que la vie se développe et évolue, tant du point de vue physique que chimique.

C’est la raison pour laquelle on peut être très attaché à notre bonne vieille planète…

Mais on peut aussi remarquer qu’il existe peut-être des planètes encore plus favorables à la vie et à l’émergence de l’intelligence que la Terre !

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2 – Il existe ce qu’on appelle le grand filtre

1. Hypothèse pessimiste : il est devant nous. Guerre atomique, intelligence artificielle, pollution…
1. Certaines civilisations avancées ont découvert la bombe atomique et s’en sont servi !

• D’autres ont été submergées par l’intelligence artificielle qui les a reléguées au rang d’animal de foire.
• Les plus bêtes ont succombé à leur propre pollution (plastiques, CO₂, déchets de tout genre et j’en passe).
• Le pompon revient à celles qui ont tout faux avec les 3 options précédentes.

1. Hypothèse optimiste : il est derrière nous !

- La vie se développe partout où les conditions sont réunies mais le grand filtre consiste dans le saut de la simple cellule procaryote à la cellule eucaryote complexe disposant d’un noyau (il a fallu 2 milliards d’années pour que ceci se produise sur la Terre). Si on trouve des fossiles de cellule eucaryote complexe sur Mars, cela exclura cette hypothèse.

- Il peut y avoir d’autres sauts évolutifs, notamment l’apparition de l’intelligence (il faudra alors chercher ailleurs que sur Mars).

- Nous avons passé avec succès l’un des Grands Filtres (les dinosaures nous ont laissé la place), on peut dévier les astéroïdes ravageurs grâce à notre technologie, en colonisant la planète Mars, on deviendra une espèce multi-planétaire et cela augmentera nos chances d’éviter un grand filtre à venir.

3 – Nous sommes les premiers

• Dans notre galaxie, nous sommes les plus en avance (bon, il ne faut pas quand même croire au père Noël).

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II – Il y a des extraterrestres.

• 1 – Les distances qui nous séparent sont beaucoup trop importantes
• Il y a bien des extraterrestres mais ils sont tellement loin de nous que c’est comme s’ils n’existaient pas (s’ils sont dans une autre galaxie, les distances à franchir sont inimaginables). Imaginez des extraterrestres qui habitent une planète située à 20 000 AL de la Terre (ce qui n’est pas si loin à l’échelle de la galaxie). Si ET veut « téléphone maison », il faudra 20 000 ans pour que son message arrive et autant pour la réponse !
• 2 – Ils sont venus nous voir mais on ne les intéresse pas�Là, ils ont sûrement de bonnes excuses.

3 – On est dans un zoo

• Tant qu’on ne se cogne pas aux barreaux.
• L’hypothèse du zoo est une explication théorique, avancée en 1973 par l'astronome John A. Ball. Les extraterrestres nous observeraient comme on peut le faire pour les animaux sauvages dans les réserves à la différence quand même qu’ils ne veulent pas être détectés. Compte tenu de leur avancée technologique supposée, il est vain de penser qu’on pourra les trouver.
• Ils ne veulent peut-être pas porter atteinte à la « biodiversité » galactique… Certains pensent d’ailleurs qu’ils sont un garde-fou et qu’ils ont évité à plusieurs reprises notre auto-anéantissement atomique…

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4 – On est dans un coin paumé de la galaxie

Ce n’est pas tout à fait faux mais, à l’ère de Google, on peut penser que des extraterrestres auraient un programme de navigation (Waze ou autre) signalant toutes les planètes habitables (et les radars).

5 – Ils attendent que l’on soit raisonnables

• Ils risquent d’attendre longtemps ! En effet, imaginez que des extraterrestres, disposant d’armes terrifiantes capables de détruire une planète entière nous transfère leur technologie.
• Avec les va-t’en guerre qui prennent le pouvoir dans les différents pays du monde, on peut tout craindre.
• Certains pensent qu’ils sont intervenus déjà pour éviter notre propre destruction…

6 – Il existe des civilisations prédatrices et les extraterrestres se cachent

• Imaginez un Pout’Inn à la tête d’un empire très puissant, pratiquant le voyage interstellaire avec des envies de conquêtes sanguinaires.
• Les autres extraterrestres n’auraient qu’une seule option : rester indétectables !
• De notre côté, cela fait plus de 100 ans que l’on envoie des signaux par ondes radios…

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7 – On nous cache tout, on ne nous dit rien

• Les gouvernements ont eu des contacts avec des extraterrestres amis ils se sont bien gardé de nous le dire. Dernièrement le gouvernement américain, sous la pression de l’opinion publique, a publié des vidéos clasées secret défense prises par des avions de chasse où on peut voir des OVNIs. Les images sont de mauvaise qualité (est-ce voulu ?).

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A la fin des années 40 et dans les années 50, il y a eu une recrudescence d’observation de « soucoupes volantes » mais cela n’a pas été suivi de révélations. On a beaucoup parlé de Roswell, le 8 juillet 1947, un vaisseau extraterrestre se serait écrasé près de la ville de Roswell au nouveau Mexique. Voici ce qu’on peut voir dans le musée de cette ville :

Mais franchement, est-ce que vous croyez que des extraterrestres capables de franchir les distances entre les étoiles, arriver sur Terre pour se crasher !

Dernièrement, en octobre 2017 on a détecté un objet interstellaire à l’observatoire du Haleakalā à Hawaï que l’on a nommé Oumuamua qui signifie éclaireur en Hawaïen.

De forme allongée, sa trajectoire dans notre système solaire a suscité des polémiques sur une éventuelle origine technologique extraterrestre.

En effet, sa trajectoire a brusquement été déviée comme si cet objet était soumis à l’accélération d’un moteur.

Abraham Loeb (surnommé Avi Loeb) est monté au créneau, il a même écrit un livre pour exposer sa théorie selon laquelle Oumuamua serait un vaisseau extraterrestre mais depuis, on a trouvé d’autres explications à ce phénomène et heureusement que le ridicule ne tue pas…

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Image d’artiste qui a peu de chance de correspondre à la réalité,

8 – Ils sont intelligents mais ils ne peuvent pas développer la technologie nécessaire.

• Si on regarde les animaux sur Terre parmi les plus intelligents. On peut parler des cétacés par exemple. Vivant dans l’eau, il leur est impossible d’inventer la métallurgie, l’écriture et j’en passe.
• Ne pas oublier les poulpes qui ont les mêmes soucis !

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Les corvidés, le corbeau, la pie, sont aussi des êtres doués d’une intelligence remarquable. On cite l’exemple des corneilles qui peuvent compter (en émettant des sons !).

Là encore, même si leur niveau d’intelligence a été estimé à celui d’un enfant de 5 ans, on les imagine mal en train de construire un vaisseau spatial…

9 – Nous sommes trop primitifs pour les reconnaître

• Ils sont là mais on ne le sait pas, ils nous sont indétectables. Exemple : les neutrinos peuvent traverser la Terre sans se signaler, il y a aussi le mythe de la caverne de Platon, on n’a accès qu’à ce que nos sens nous révèlent, on ne voit pas les UV, les ondes radio et ce que notre sixième sens (???) pourrait nous montrer.

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Michiel van Coxcie, peintre flamand, 1499-1592 Mythe de la caverne

Là, les hypothèses affluent.

• Ils sont invisibles.
• Ils sont parmi nous (attention, votre voisin est peut-être un X-men !).
• Ils sont minuscules, pour eux, le temps n’existe pas, ils peuvent voyager comme ils le veulent dans le temps.
• Ils sont là pour nous empêcher de faire des grosses bêtises (genre : envoyer une bombe atomique chez les Russes).

Conclusion :

• Finalement, si on n’a pas trouvé des extraterrestres, on peut envisager de jouer ce rôle quand on aura la technologie.
• Le gros problème ici est la vitesse de la lumière qui ne peut être dépassée (pas besoin de gendarmes ici) mais un physicien mathématicien mexicain (bon, cela fait beaucoup  pour un seul homme !) Miguel Alcubierre a publié en 1994 un article où il offrait la possibilité de « voyager plus vite que la lumière ». Mais comment est-ce possible ?

Il « suffit » de compacter l’espace devant et de l’expanser derrière…

On appelle ce modèle le Warp Drive où moteur à distorsion et qui vient de gagner en crédibilité récemment.

On ne dépasse pas la vitesse de la lumière mais comme on a compacté l’espace devant, au lieu d’avoir à parcourir 4,25 AL pour arriver à Proxima du centaure (l’étoile la plus proche), on pourrait réduire cette distance (de combien alors là, on n’a pas la réponse) mais peut-être nos arrière-arrière-…-arrière petits enfants l’auront…

On peut aussi penser à utiliser un trou de ver comme dans le film Interstellar, l’espace-temps est troué et permet de passer d’une partie de l’univers à une autre partie comme lorsqu’on replie une feuille et que l’on perce un trou, reste à savoir si ça existe….

Dernier clin d’œil : si, en sortant de cette conférence, sur la route qui vous ramène chez vous, vous croisez des extraterrestres

1 – Ce ne sera pas de ma faute.

2 – Vous aurez du mal à y croire.

3 – Vous n’irez peut-être pas vous en vanter de peur qu’on vous enferme dans un asile…

Prochainement sur vos écrans :

Les femmes mathématiciennes

et physiciennes

de très grande classe,

de l’antiquité à nos jours