comment la radioactivité a permis de découvrir le temps profond

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comment la radioactivité a permis de découvrir le temps profond
comment la radioactivité a permis de découvrir le temps profond

Africa-PressCôte d’Ivoire. Il y a un peu plus de 100 ans, un paquebot – jumeau du Titanic – est revenu des États-Unis en Normandie avec un objet très spécial. C’était un jour d’été de 1921.

La scientifique Marie Sklodowska-Curie, accompagnée de ses filles Irène et Ève, voyageait à bord. Elles avaient en leur possession un seul gramme de radium, enfermé dans une boîte en plomb dans le coffre du navire. En monnaie d’aujourd’hui, il vaudrait 1 500 000 $ (+ de 850 millions FCFA).

Il lui avait été offert par nul autre que le président des États-Unis. Mais il a été acheté grâce aux dons de milliers d’Américaines, à la suite d’une initiative de collecte de fonds lancée par la journaliste Marie Meloney.

Curie avait acquis la célébrité en dévoilant au monde la théorie de la radioactivité, révélant pour la première fois les entrailles de l’atome : le microcosme d’activité et la corne d’abondance d’énergie qu’il renferme.

Elle avait découvert de nouveaux éléments radioactifs, dont le plus célèbre était le radium. Pour cela, elle a reçu son premier prix Nobel.

Nous savons tous comment la physique nucléaire a changé notre monde à jamais. Le gramme offert à Curie a permis de faire avancer la recherche sur l’atome, ce qui a finalement conduit au développement des armes nucléaires.

Ce que l’on sait moins, cependant, c’est que, des décennies avant la bombe, la radioactivité avait déjà révolutionné notre monde d’une manière tout aussi profonde, quoique plus subtile.

Eclipsée par l’infamie de la guerre atomique, voici l’histoire presque oubliée de la façon dont le radium a transformé à jamais les attitudes à l’égard du temps et de notre place dans l’histoire – créant la première efflorescence d’une véritable pensée à long terme.

Jusqu’alors, nous savions que la Terre était vieille, mais nous ne savions pas encore combien de millions – voire de milliards – d’années pouvaient encore s’écouler pour l’humanité et la planète.

Comme il se doit, Curie a quitté les États-Unis épuisée, mais avec la conviction de “possibilités illimitées pour l’avenir”.

Le sentiment que nous avons de nous situer dans l’histoire dépend de la mesure dans laquelle nous pensons qu’il reste de l’histoire à venir.

En Europe, pendant des générations, les chrétiens ont supposé qu’ils étaient beaucoup plus proches de la fin du temps que de son début. Le jour du Jugement dernier était prévu pour bientôt.

Les premiers traitements scientifiques de la question, basés sur des extrapolations de processus physiques plutôt que sur des prophéties scripturaires, sont apparus dans les années 1700.

Les naturalistes ont commencé à tenter de prévoir combien de temps la Terre resterait habitable.

Les gens ont également commencé à se rendre compte que, par rapport au passé géologique, l’humanité n’avait pas existé très longtemps – la civilisation encore moins.

Dans ce contexte, il est devenu raisonnable de suggérer que tout ce qui était humainement réalisable n’avait peut-être pas encore été réalisé. L’avenir est devenu une toile d’espoir.

Les optimistes ont suggéré que notre espèce pourrait continuer à chercher, inventer, améliorer jusqu’à ce que la Terre devienne inhabitable.

Le problème est qu’à l’époque victorienne, le jugement de la science sur l’avenir était quelque peu austère.

Les physiciens avaient commencé à calculer combien de temps le Soleil pouvait continuer à briller, mais comme ils croyaient à tort qu’il générait de la chaleur en s’effondrant sous son propre poids, leurs estimations étaient beaucoup trop courtes.

En 1854, le mathématicien écossais Lord Kelvin a prévu qu’il ne restait que 300 000 ans. Après cela, déclarait-il, la Terre sera stérilisée par le froid.

Les estimations de l’échéance variaient selon les physiciens, mais dans les dernières décennies du siècle, la communauté convergeait vers le chiffre très bas de dizaines de millions.

Pour de nombreux penseurs de l’époque, c’est le rapport entre le “temps à venir” et le “temps passé” qui s’avère particulièrement déprimant.

Exprimant l’humeur générale en 1893, un astronome irlandais déclarait que notre “Soleil avait déjà dissipé environ quatre cinquièmes de l’énergie dont il avait pu être doté à l’origine”. L’évolution était allée si loin ; elle n’avait pas le temps d’aller beaucoup plus loin.

À la fin du XIXe siècle, il n’y a guère de place pour un grand optimisme quant à l’avenir lointain de l’humanité sur Terre.

Puis, à l’aube des années 1900, la radioactivité a été découverte. Cela a tout changé.

En mars 1903, les Curie démontrent que le radium dégage en permanence une quantité surprenante de chaleur.

Cette chaleur provenait de l’intérieur des atomes du radium, plutôt que d’un échange avec son environnement. Les atomes radioactifs étaient des fours.

Les mesures de la quantité d’énergie à l’intérieur des atomes étaient choquantes. Auparavant considérée comme indestructible, cette richesse se dissipait progressivement à mesure que l’atome lui-même se désintégrait – parfois sur des milliards d’années.

L’exemple le plus évocateur de cette longue portée atomique vers l’avenir est sans doute une horloge fabriquée en 1903, alimentée par du radium : elle devait continuer à “faire tic-tac” pendant des millénaires.

Ces révélations ont déclenché une avalanche de réactions enthousiastes de la part des scientifiques. En quelques mois, un astronome suggère que la radioactivité pourrait “fournir un indice sur la source d’énergie du Soleil”.

Un autre célèbre la découverte “inattendue” par Curie de cette “nouvelle source d’énergie” : il suggère que, si le Soleil s’alimente en “libérant de l’énergie atomique” – plutôt qu’en s’effondrant langoureusement -, nous devrons étendre l'”échelle de temps cosmique” de plusieurs facteurs.

Le journal britannique The Daily Mail a rapidement publié un article en réponse. “Le radium à la rescousse”, annonçait-il avec audace : de quelques maigres millions d’années, l’avenir habitable de la Terre venait de s’allonger de “plusieurs centaines de millions d’années”. En 1920, les experts accordaient “15 milliards d’années” d’ensoleillement supplémentaire.

Ayant grandi en croyant que la Terre “plongeait” vers “l’hiver final dans un avenir proche”, les scientifiques se sont réjouis de la découverte de ces petits “poêles atomiques” – au cœur de la matière – qui pourraient apparemment alimenter notre monde pendant des ordres de grandeur plus longs.

On ne peut plus croire que “notre Soleil est décadent”, avec la “teinte rouge-jaune” de la sénilité solaire, s’exclame un journaliste : le radium est venu “à la rescousse”, prolongeant “indéfiniment le balayage en arrière et en avant du calendrier cosmique”.

Au cours des années 1920, les estimations sur l’avenir continuent de s’étendre. Un éminent physicien, James Jeans, décrivant les atomes comme de “l’énergie pure en bouteille”, estimait audacieusement que notre Soleil conservait suffisamment de “bouteilles intactes” pour un trillion d’années supplémentaires de lumière solaire.

Bien que cette estimation se soit avérée excessive par la suite – sa durée de vie prévue a été ramenée à 5 milliards d’années dans les années 1960 – elle montre à quel point les horizons de l’époque étaient en expansion.

Pour communiquer au public l’ampleur potentielle de l’avenir en 1929, Jeans a visualisé un timbre au sommet d’un penny, en équilibre sur un obélisque de 20 m de haut (66 pieds). L’épaisseur du timbre représentait l’histoire enregistrée.

Le timbre et le penny combinés représentaient l’existence de notre espèce. La distance entre le timbre et la base de l’obélisque était l’âge de la Terre.

Jeans ne s’est pas arrêté là. Il a calculé la hauteur des timbres-poste, empilés les uns sur les autres, dont vous auriez besoin pour un billion d’années supplémentaires d’habitabilité sur Terre. “Une pile aussi haute que le Mont Blanc”, a-t-il conclu.

Jeans nous considérait comme des “créatures de l’aube”, avec “des possibilités inimaginables d’accomplissement” et des “potentialités inexplorées” à venir.

D’autres allaient arriver à des conclusions similaires. Les géologues s’accordent à dire que “l’Homo sapiens est encore une espèce jeune”.

Et les radiochimistes célèbrent un “profond renversement des perspectives mentales” : alors qu’ils pensaient que les sommets de la réussite se trouvaient dans un “âge d’or” passé, la physique suggère maintenant qu’ils pourraient se trouver dans un avenir spacieux.

En somme, les découvertes de Curie ont complètement inversé le rapport entre le futur attendu et le passé établi.

Au lieu de penser qu’ils vivaient près de la fin de l’histoire, les gens reconnaissent maintenant qu’ils pourraient vivre au tout début de celle-ci.

L’univers de l’humanité, qui n’était plus décrépit, semblait maintenant positivement jeune.

Par rapport au passé “cosmique”, il semble que l’Homo sapiens n’ait émergé que dans le dernier éclat du temps.

Les tentatives scientifiques sérieuses visant à améliorer les conditions matérielles de l’espèce n’avaient émergé que dans une partie de cette composante.

Compte tenu de tout cela, les géologues ont affirmé que, si nous supposons que l’humanité est unique dans sa capacité à répondre à un raisonnement moral, alors (aussi faillible que soit cette faculté qui est la nôtre) l’ère de l’agence éthique sur la Terre ne fait peut-être que commencer.

La généreuse perspective qui s’ouvre à nous “devient presque stupéfiante”, rhapsodisait un écrivain en 1921, “si nous prêtons attention au rythme moderne du progrès”.

Nous ne pouvons que “concevoir vaguement” ce qui pourrait être accompli dans les éons à venir, si le “rythme auquel nous allons” continue d’être maintenu, même de façon minimale.

Après les révélations sur le radium, Jeans a expliqué que le message de la physique était un message “de responsabilité, car nous dessinons des plans et posons des fondations pour un avenir plus long que nous ne pouvons l’imaginer”.

En septembre 1928, ces nouvelles responsabilités à l’égard de l’avenir profond de l’humanité ont été formulées avec prescience par le géologue Thomas Chrowder Chamberlin, deux mois avant sa mort.

Lorsqu’un journaliste l’a interviewé dans son bureau de Chicago, Chamberlin a affiché un sourire froissé et a déclaré qu’il était “un croyant déclaré en une grande opportunité” pour l’humanité.

Chamberlin a souligné le fait que l’humanité venait tout juste de découvrir les “énormes énergies” enfermées dans les atomes.

“Je pense donc que nous sommes vraiment au début des choses, que nous commençons tout juste à apprendre à penser”. Notre espèce est comme un nourrisson, a-t-il poursuivi.

“Du point de vue de la Terre, je suis partisan d’un grand avenir”.

Plus que quiconque, il avait déjà réfléchi aux implications éthiques d’un avenir en ballon.

Au cours de ses 60 ans de carrière, il a été à l’origine de théories sur le changement climatique : il a proposé, en 1899, que le CO2 soit à l’origine du réchauffement de la planète.

Il a même suggéré que les activités humaines modifient le futur climat de la Terre.

Cela exige un “but altruiste”, en réglementant l'”action” actuelle, pour sauvegarder “les générations qui pourraient vivre dans des dizaines de milliers d’années”.

Et en juin 1898 – un mois avant que Curie n’introduise le terme de radioactivité – Chamberlin affirmait que notre ignorance des processus subatomiques nous incitait à nous méfier des estimations de Kelvin concernant un maigre avenir.

Lorsque les progrès de la physique nucléaire lui donnent rapidement raison dans ses prédictions optimistes sur l’avenir de la Terre, il commence à insister sur le fait que l’expansion de l’avenir exige une responsabilité accrue.

En 1903, il affirmait, sur cette base, que les meilleures actions sont celles qui, s’accumulant au fil du temps, font boule de neige et se transforment en “grandes choses” dans les “longs âges” à venir.

L'”influence prolongée” des actions altruistes, qui se répercute à travers les âges, amplifie leur “contribution” positive.

Mais, de la même manière, il en va de même pour l’impact “ultérieur” des actions dommageables.

La prudence exige donc que nous soyons attentifs à notre utilisation des “ressources” limitées de la Terre, a-t-il suggéré avec sagesse.

Pendant ce temps, la découverte du radium élargissait les perspectives de la place de l’humanité dans l’univers d’une autre manière : elle promettait également de nouvelles méthodes pour catapulter la civilisation hors du monde.

La physique antérieure était assortie d’un plafond bas pour le temps futur – et il en allait de même pour les hypothèses sur l’énergie disponible.

Mais ici, dans la matière banale – dont nous sommes tous inondés en abondance – ont été révélés des coffres énergétiques “d’une magnitude dont nous n’avons aucune expérience”.

C’est ce qu’a écrit Frederick Soddy, codécouvreur de la désintégration radioactive. “L’énergie est là. La connaissance qui permet de l’utiliser ne l’est pas – pas encore”.

Bien que les migrations à l’intérieur de notre système solaire aient été envisagées auparavant, il est difficile de trouver des personnes anticipant des voyages avec équipage vers d’autres étoiles avant 1900.

Mais, en révélant une marge de manœuvre généreuse pour l’avenir et une énergie inexploitée, la physique nucléaire a fait en sorte que les voyages interstellaires semblent soudainement réalisables… du moins, à terme.

L’ingénieur russe visionnaire, Konstantin Tsiolkovsky, a été le premier à mettre tout cela en commun. En 1911, il a déclaré que, si l’on pouvait exploiter l’énergie contenue dans le radium, on pourrait propulser une fusée vers le soleil le plus proche en 10 à 40 ans.

Ce qui est important ici, c’est que la réalisation d’un exode interstellaire découplerait la durée de vie de l’humanité de la durée de vie de notre soleil, faisant exploser une fois de plus le plafond de la taille de l’avenir de l’humanité.

“Une pincée de radium suffirait à une fusée d’une tonne pour couper tous les liens avec le système solaire”, a supposé Tsiolkovsky.

L’humanité pourrait alors migrer “d’un Soleil à l’autre”, en restant sur des échelles de temps cosmologiques.

En 1927, le biochimiste J.B.S. Haldane affirmait que, si elle se mettait à sauter d’une étoile à l’autre, la civilisation pourrait durer pendant toute la durée de vie de la galaxie entière. Il a estimé que cela pourrait être 80.000.000.000.000 d’années.

“Et il y a d’autres galaxies”, a-t-il ajouté de manière piquante.

Un vaste avenir s’ouvrait à l’humanité galactique. Mais, comme l’a reconnu Chamberlin, la possibilité et l'”opportunité” ne garantissent pas “la réalisation effective”.

De même, Jeans mettait en garde contre le fait que “l’accident pourrait remplacer notre Mont Blanc de timbres-poste par une colonne tronquée d’une fraction seulement…”.

Comme l’a demandé un journaliste à l’époque, nous pouvons “peindre des images optimistes de l’avenir sur l’horizon brumeux du million d’années à venir”, mais qu’en est-il des accidents potentiels qui peuvent éteindre l’humanité, annulant nos “espoirs séduisants de progrès” et “l’image mondiale de la grandeur à venir”?

Il existe peut-être en effet “des possibilités presque infinies d’amélioration”, écrit-il, mais cela ne fait qu’aggraver la tragédie du potentiel perdu si l’humanité devait s’éteindre prématurément “au cours du prochain millénaire, du prochain siècle ou même du prochain jour”.

Les scientifiques étaient convaincus que les risques liés à la nature étaient confortablement faibles.

Malheureusement, il n’en allait pas de même pour les dangers potentiels liés à l’inventivité de l’humanité. Depuis 1903, des craintes récurrentes – tant dans la presse que dans la littérature scientifique – que le déblocage d’un atome n’enflamme la Terre “comme un baril de poudre”.

Certains suggéraient que, si la Terre est remplie de minerais radioactifs, alors nous vivons dans un “entrepôt bourré d’explosifs” : en manipulant les atomes, on pourrait déclencher une réaction en cascade, immolant notre planète.

En 1924, un ingénieur mélodramatique de l’université de Sheffield a semé la panique en se vantant d’avoir réussi à briser un atome.

De façon sensationnelle, les journaux ont rapporté que cela pourrait faire exploser la planète. Il reçut des lettres terrifiées du public britannique, le suppliant de ne pas achever son expérience.

Bien entendu, aucun “cosmocataclysme” de ce genre ne s’est produit. Le bricolage atomique n’a pas enflammé la Terre ou transformé notre planète en une nouvelle étoile.

Mais des discussions sérieuses ont eu lieu, pour la première fois, sur la question de savoir si l’humanité pourrait bientôt représenter un plus grand risque pour elle-même – grâce à sa puissance technologique accumulée – que les menaces de la nature.

Des suggestions qui sont depuis devenues sombrement vraies. Après avoir mis au point des armes thermonucléaires dans les années 1950, l’humanité a commencé à imiter les processus subatomiques à l’intérieur des soleils avec suffisamment de succès pour se détruire et détruire son avenir.

L’ironie du sort veut que les découvertes nucléaires – lancées par Curie – qui ont par la suite mis en péril cet avenir soient précisément celles qui ont permis d’entrevoir un avenir spacieux, avec de vastes potentiels.

Des idées pour aujourd’hui

Il y a ici des leçons importantes à tirer pour ceux qui cherchent à adopter une vision à long terme dans le présent.

Tout d’abord, il faut se garder de prétendre “jamais” avec les percées technologiques anticipées, en particulier lorsque les conséquences de leur invention peuvent changer à jamais le cours de la civilisation.

Il y a un siècle, d’éminents physiciens soutenaient que le dégroupage des atomes était définitivement impossible.

L’un d’entre eux, en 1930, a qualifié de “mythe” le “hobgobelin” de l’énergie nucléaire.

Il conseillait à chacun de “dormir en paix”, sachant que Dieu a mis des verrous sur son “œuvre”, de sorte que l’humanité ne puisse pas perturber l’univers.

Huit ans plus tard, la fission nucléaire est déverrouillée par Lise Meitner.

Deuxièmement, il est difficile de prévoir les échéances de telles percées. Dans un article consacré à l’avenir à long terme de l’humanité en 1927, Haldane (l’un des prévisionnistes les plus compétents de sa génération) a estimé qu’il était judicieux de dire que les voyages de retour depuis la Lune échappaient à l’humanité jusqu’à 8 millions d’années après Jésus-Christ.

Cet exploit a été accompli par Apollo 11, 42 ans plus tard.

Soddy, qui écrivait en 1919, avertissait qu’une fois que les gens auraient découvert comment fabriquer des armes à partir d’isotopes, un potentiel destructeur sans précédent serait libéré.

Tout ce qu’il pouvait faire était d’espérer que “cette découverte ne sera pas faite” tant que l’humanité n’aura pas la prudence de ne pas en faire mauvais usage.

La prédiction de Haldane, et l’espoir de Soddy, se sont avérés erronés.

Le fait est que, exactement un siècle plus tard, nous nous trouvons dans une position identique face à diverses nouvelles technologies émergentes, de l’intelligence artificielle à la biologie synthétique, qui pourraient mettre en péril tout notre avenir.

Par exemple, il semble plausible que l’ingénierie des agents pathogènes mortels ne fera que devenir moins chère et plus facile, mais nous ne savons pas combien de temps il faudra avant que cela devienne suffisamment facile pour constituer une menace sérieuse pour tout le monde.

Il nous faut plus que de l'”espoir” pour relever les défis promis par les technologies à venir avant qu’elles ne soient débloquées et déchaînées.

Comme cela s’est produit avec l’énergie atomique, les technologies qui changent le monde peuvent être développées plus tôt que les experts ne le prévoient, il est donc utile d’être préparé plutôt que d’être complaisant.

Grâce à une meilleure compréhension de la façon dont le Soleil vieillira et de la sensibilité du climat de la Terre à son vieillissement, les prédictions actuelles sur l’habitabilité future ont diminué par rapport au trillion d’années prévu par Jeans.

De nombreux scientifiques prévoient maintenant qu’il reste un peu moins d’un milliard d’années pour une vie complexe sur Terre.

Cependant, malgré cela, rien n’a encore été découvert – dans les cieux ou sur Terre – qui implique que l’humanité ne puisse pas réaliser une diaspora interstellaire avant cette période.

Et les estimations sur la durée pendant laquelle l’Univers au sens large pourrait rester capable d’accueillir une vie complexe sont vraiment vertigineuses.

L’avenir de l’humanité pourrait être astronomiquement grand, comme l’ont remarqué les scientifiques au début des années 1900.

Il pourrait être suffisamment spacieux pour permettre une certaine réparation pour toutes les occasions frustrées, manquées et gaspillées de l’histoire jusqu’à présent.

Les actions ayant le plus d’impact et de résonance pourraient donc être celles qui visent à sauvegarder cette perspective à long terme.

Pourtant, pour l’instant, l’humanité reste comme un adolescent : irresponsable, même si elle commence à prendre conscience du fait que ses actions peuvent avoir des conséquences irréversibles et réverbérâtes.

Thomas Chamberlin, probablement le premier “long-termiste”, l’a bien dit en 1910 : “La conception la plus élevée de l’altruisme que je suis capable de formuler est construite sur la pensée de faire des choses qui sont suffisamment saines [pour] durer et faire du bien des âges après qu’elles aient perdu le nom et la superscription de ceux qui les ont lancées”.

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