Epîtres aux geeks (SCR2042)

GEEKS

Jean-René Moret Christoph Charles

Christoph Charles

aux

Jean-René Moret

Epîtres

les ressemblances sont bien plus nombreuses qu’on ne l’imagine, dans les sujets étudiés comme dans les méthodes.

Big Bang, d’utiliser la maladie de la vache folle pour illustrer la nature du mal, ou encore de penser à l’existence de Dieu en analogie avec celle de la matière noire.

Titulaire d’un master en physique, d’un master II en théologie et d’un doctorat en études théologiques, Jean-René Moret est pasteur en Suisse.

GEEKS

Epîtres aux GEEKS

de réfléchir à la résurrection de Jésus-Christ comme on traite du

Epîtres

Une approche analogique de la science et de la foi

Dans ce livre, deux passionnés emploient des concepts et un lanqu’il s’agisse de comparer la structure du proton avec la Trinité,

Christoph Charles

aux

Science et foi, deux domaines bien différents, croit-on ! Pourtant,

gage scientifique pour éclairer des réalités de la foi chrétienne,

Jean-René Moret

Ancien élève de l’Ecole Normale Supérieure de Lyon, Christoph Charles est docteur en physique théorique, spécialiste de la gravitation quantique à boucles et agrégé de mathématiques.

CHF 15.90 / 12.90 € ISBN 978-2-8260-2042-4

Préface de Sylvain Bréchet

Jean-René Moret et Christoph Charles

Epîtres aux GEEKS Une approche analogique de la science et de la foi

Epîtres aux geeks © et édition : Scripsi, 2020 Case postale 50 Chemin de Praz-Roussy 4bis 1032 Romanel-sur-Lausanne, Suisse Tous droits réservés.

E-mail : info@bible.ch Internet : http://www.maisonbible.net Sauf indication contraire, les textes bibliques sont tirés de la version Segond 21 © 2007 Société Biblique de Genève http://www.universdelabible.net Mise en pages : par les auteurs ISBN édition imprimée 978-2-8260-2042-4 ISBN format epub 978-2-8260-0442-4 ISBN format pdf 978-2-8260-9691-7

Table des matières

1. Préface – Sylvain Bréchet.................................................................................. 1 2. Introduction – Jean-René Moret.............................................................................. 3 3. Nature de la lumière et paradoxes de la foi – Jean-René Moret.............................................................................. 5 4. Quarks et Trinité – Jean-René Moret............................................................................ 11 5. La vache folle et la nature du mal – Jean-René Moret............................................................................ 17 6. Analyse complexe et croix du Christ – Jean-René Moret............................................................................25 7. Dieu, la physique et les jeux vidéos – Jean-René Moret............................................................................ 35 8. Les miracles et les jeux vidéos – Christoph Charles...........................................................................45 9. La matière noire et l’existence de Dieu – Christoph Charles...........................................................................53 10. La résurrection du Christ et le Big Bang – Christoph Charles...........................................................................63 11. Programmes, corps et âme – Jean-René Moret............................................................................97

12. Les contradictions bibliques et la gravitation quantique – Christoph Charles.........................................................................107 13. Ferromagnétisme et emploi du temps – Jean-René Moret..........................................................................123 14. Doctor Who et la foi en Dieu – Christoph Charles.........................................................................127 15. Bibliographie.....................................................................................137

1. Préface Sylvain Bréchet Comment conjuguer science et théologie de manière imagée, originale et ludique ? C’est ce défi de taille qu’ont relevé les deux auteurs de ce livre. Un sage a dit : « Convaincre c’est s’adresser à l’intellect et persuader c’est parler au cœur ». Les auteurs sont parvenus à remplir ces deux objectifs en partageant avec nous leurs passions.

Ces deux passions sont liées aux révélations de Dieu dans la nature et dans sa Parole. Au cœur de ces deux passions s’en trouve une autre : la passion de Jésus. Jésus était le plus grand révolutionnaire de tous les temps : il a déclaré être « le chemin la vérité et la vie ». Sa passion pour les âmes était incomprise par la majorité des personnes qui l’ont rencontré et même par ses plus proches disciples. Ainsi, Jésus était aussi le plus grand geek de tous les temps. Il s’exprimait de manière imagée et parfois cryptique à l’aide de paraboles. Pour s’adresser aux geeks d’aujourd’hui, férus de mathématiques, il aurait probablement recours à une parabole réelle du type : f (x) = ax2 + bx + c.

Pour aborder une problématique complexe, il aurait certainement laissé libre cours à son imaginaire en affirmant très en avance sur son temps que i2 = −1. Il n’aurait toutefois rien laissé au hasard, car comme l’a affirmé Albert Einstein : « Dieu ne joue pas aux dés » ou encore « le hasard, c’est Dieu qui se promène incognito ». Pour parler des obstacles qui entravent l’accès à la vie éternelle, il aurait peut-être utilisé l’image suivante : « Il est plus facile à un photon de passer à travers une seule fente de Young qu’à un riche de rentrer dans le royaume de Dieu ». A sa suite, il nous invite tous les jours à porter notre croix et à aligner notre repère sur lui pour que nos plans soient orientés d’après le sien.

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Préface Quel est le lien entre le modèle des quarks, qui sont les constituants élémentaires de la matière, et la Trinité ? La physique quantique, qui décrit le comportement des phénomènes naturels à l’échelle microscopique serait-elle en mesure d’apporter un nouvel éclairage sur la foi ? Quelles leçons pouvons-nous tirer du magnétisme dans notre vie quotidienne ? Et les miracles alors, seraient-ils au cœur de la conception des jeux vidéos ?

Pour en savoir plus sur ces questions fascinantes et sur bien d’autres encore, je vous encourage à vous plonger sans plus attendre dans la lecture de ce merveilleux livre que vous venez d’ouvrir. . .

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2. Introduction Jean-René Moret

Le livre que vous tenez entre les mains est le fruit d’une double passion, partagée par deux personnes : pour la science, et pour la foi chrétienne. La science qui ouvre de magnifiques occasions de comprendre le monde dans lequel nous vivons, la foi chrétienne qui nous donne le but de notre existence, l’origine de toutes choses, et la manière d’être réconcilié avec notre créateur.

Avec cette double passion, nous avons chacun repéré des similitudes entre des situations de la connaissance scientifique, et des cas de figure de la vie de foi. Nos épîtres aux geeks présentent ces points de contact ou de comparaison que nous avons identifiés. La majorité de ces épîtres est donc sur le mode de l’analogie, d’une comparaison entre des mécanismes connus dans le monde de la nature et des réalités de la foi, ou à un autre niveau entre notre compréhension de réalités scientifiques et notre compréhension de réalités de la foi.

Comme tout ce qui est le fruit d’une passion, ce livre peut se passer d’autre justification. Nous aimons le monde scientifique, et il nous plaît de présenter de manière (nous espérons !) accessible des parcelles de connaissance scientifique, saupoudrées d’histoire des sciences. Nous aimons parler de l’Évangile, du Dieu que nous aimons, du salut qu’il offre. Nous avons trouvé un moyen de faire tout cela ensemble, nous avons eu grand plaisir à le faire ; nous aurions grand plaisir à voir d’autres partager la ou les mêmes passions et apprécier les fruits de notre démarche. L’une des trop nombreuses définitions du geek y voit celui qui se passionne pour un sujet qui n’est pas partagé par la majorité. En tant que geeks, nous ne demandons pas au 3

Introduction « grand public » de trouver notre démarche légitime et intéressante, nous cherchons d’autres geeks pour la vivre avec nous.

En même temps, nous ne pouvons pas cacher que nous voulons aussi rendre la foi chrétienne plus facile d’accès pour des personnes d’arrière-plan scientifique. Par nature, l’analogie ne prouve rien ; le lecteur n’est jamais contraint par une nécessité logique de rejoindre nos conclusions. Nous ne présentons pas tant des arguments que des illustrations, une manière de faire comprendre de quoi il est question dans la foi, en partant d’un aspect scientifique auquel le lecteur est peut-être déjà sensible.

Un angle particulier qui apparaît à plusieurs reprises dans nos épîtres, est que différents points de la foi chrétienne sont souvent refusés parce qu’ils sont illogiques ou contradictoires. Or notre connaissance scientifique nous a appris qu’il y a bien des cas où la science demande d’accepter ce qui semble être une contradiction aux yeux de notre logique instinctive. Cela ne se fait pas sans raison, et il n’est pas question de jeter la logique ou la raison aux orties. Mais la réflexion sur la science elle-même montre que notre première impression de ce qui est « raisonnable » ou non doit souvent être réévaluée face aux données factuelles. Si ce livre peut aider un lecteur sceptique à prendre le temps de considérer plus attentivement les affirmations de la foi chrétienne, nous nous estimerons satisfaits.

Nous profitons pour remercier tous ceux qui ont relu nos différents brouillons et qui nous ont donné des avis et des retours sur ces « épîtres » au cours de leur élaboration. Une mention spéciale va à Dimitri Cobb, qui a largement participé à l’élaboration de plusieurs épîtres lors de discussions et par ses avis, bien que nous n’ayons jamais réussi à le convaincre d’écrire luimême.

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3. Nature de la lumière et paradoxes de la foi Jean-René Moret

I NTRODUCTION La foi chrétienne fait intervenir plusieurs faits qui semblent être des paradoxes, la cohabitation de réalités inconciliables. Par exemple, le fait que Jésus-Christ soit en même temps 100% Dieu et 100% homme, ou bien que Dieu soit entièrement souverain sur tout ce qui advient et laisse l’homme libre et responsable de ses choix. Cet aspect paradoxal est parfois vu comme problématique ou comme invalidant la foi.

En fait, le paradoxe peut aussi apparaître en science. Je propose de regarder un exemple historique, celui de la nature de la lumière, pour mieux comprendre ce qu’est un paradoxe et de quelle manière le traiter.

LA

NATURE DE LA LUMIÈRE

Dès le XVIIIe siècle, la lumière fut envisagée de deux manières : soit comme une onde (semblable au son ou aux vagues sur l’eau), soit comme une particule (plus précisément comme un ensemble de particules infinitésimales). À priori, ces deux visions s’excluent mutuellement, et pourtant, chacune peut s’appuyer sur de solides indications expérimentales.

Je présenterai un exemple pour chacune de ces interprétations : l’expérience dite des fentes de Young pour la nature ondulatoire et l’effet photoélectrique pour la nature corpusculaire.

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Nature de la lumière et paradoxes de la foi Les fentes de Young

Cette expérience consiste à éclairer une plaque photographique (ou un autre détecteur) à l’aide d’une source de lumière monochromatique 1 cachée par un mur percé de deux fentes parallèles. (voir figure 3.1) On observe alors sur l’écran la présence

F IGURE 3.1 – Schéma de l’expérience 2 . de franges d’interférence, typiques de la propagation d’une onde (Figure 3.2) : Lorsque les maxima des deux ondes incidentes coïncident, ils se renforcent ; lorsque les minima de l’une correspondent aux maxima de l’autre, il y a annulation. Avec cette expérience, les tenants de la nature ondulatoire de la lumière avaient de solides arguments.

L’effet photoélectrique

Mais une autre expérience est venue contrarier cette vision des choses. On observe qu’un métal éclairé par la lumière, sous 1. C’est à dire d’une seule couleur, donc d’une seule longueur d’onde 2. Source : Wikipédia. Image sous license Creative Commons 3. Source : Wikipédia. Image sous license Creative Commons

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Epîtres aux geeks

F IGURE 3.2 – Franges d’interférence 3

certaines conditions, émet des électrons arrachés à ses propres atomes, c’est ce qu’on appelle l’effet photoélectrique.

Dans cette expérience, aucun électron n’est émis tant que la lumière n’atteint pas une certaine fréquence 4 . L’intensité de la lumière détermine la quantité d’électrons émis si la fréquence limite est atteinte, mais en dessous de celle-ci, il n’y a aucune émission quelle que soit l’intensité de la lumière incidente.

Ce fait est pratiquement impossible à expliquer dans le cadre d’une théorie purement ondulatoire. S’il est question d’énergie, augmenter l’intensité de la lumière devrait permettre d’atteindre les énergies nécessaires, or ce n’est pas le cas.

L’explication de cette caractéristique de l’effet photoélectrique a été proposée par Albert Einstein (ce qui lui a valu son prix Nobel, même si on a davantage retenu sa théorie de la relativité).

Selon Einstein, la lumière est composée de photons, c’est-à-dire des particules dont l’énergie est proportionnelle à la fréquence de la lumière. Ainsi l’effet photoélectrique se produit lorsqu’un photon avec une énergie suffisante frappe un électron du métal, l’arrachant à son atome d’origine. Changer l’intensité de la 4. La fréquence est liée à la longueur d’onde et à la « couleur » de la lumière.

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Nature de la lumière et paradoxes de la foi lumière change le nombre de photons, mais pas leur énergie.

Il faut une certaine fréquence pour qu’un photon ait l’énergie suffisante pour arracher un électron au métal.

Résolution

Cette explication pourrait être vue comme une revanche du point de vue particulaire de la lumière ; en tout cas elle est incompatible avec une description purement ondulatoire. Pourtant, l’expérience des fentes de Young reste valide. Il a donc fallu aller plus loin. On en est arrivé à l’idée d’une « dualité onde-corpuscule« : la lumière, mais aussi les particules (électrons, protons etc.) sont à la fois des ondes et des particules, ou plutôt partagent les deux types de caractéristiques. Cette double nature trouve une description cohérente dans le cadre de la mécanique quantique 5 .

Que pouvons-nous conclure de cela ? Il y avait un conflit entre deux positions apparemment inconciliables, un paradoxe parce que toutes deux semblaient pouvoir être prouvées. Aujourd’hui, on peut considérer ce paradoxe comme résolu. Tirons donc les leçons de ce paradoxe. Il trouvait son origine d’une part dans une compréhension limitée, insuffisante des phénomènes impliqués qui conduisait au paradoxe ; d’autre part dans l’application de catégories inappropriées, qui créait le conflit.

Autrement dit, parce qu’on pensait en termes d’ondes ou de particules, il y avait contradiction. Il a fallu comprendre que ces catégories pouvaient être dépassées et combinées pour sortir du paradoxe.

5. Que je n’exposerai pas ici, ne voulant pas lasser le lecteur, et n’ayant malheureusement pas suivi le cours de « champs quantiques relativistes » durant mes études.

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Epîtres aux geeks

ET

DANS LA FOI ?

La foi chrétienne regorge de paradoxes. Outre ceux cités en introduction, il y a la notion d’un Dieu qui est à la foi un et trois (Dieu unique, Père, Fils et Saint-Esprit) 6 , la tension entre un salut qui est déjà réalisé et une espérance dont on attend l’accomplissement, etc.

Notre petit passage par un paradoxe scientifique nous renseigne sur la manière de traiter ces cas : il faut les mettre sur le compte non d’une incohérence ou d’une absurdité de la foi, mais sur celui de l’insuffisance de notre compréhension, et parfois sur l’usage de catégories de pensées qui ne sont pas adaptées à ce dont on parle 7 . En particulier, s’agissant de Dieu, on ne peut que s’attendre à être dépassé dans notre compréhension. J’ai présenté un problème scientifique aujourd’hui résolu, il y en a d’autres qui ne le sont pas encore (par exemple la physique quantique explique bien le monde des particules et la relativité générale explique bien le monde des étoiles et des galaxies. Mais pour l’heure ces deux théories ne peuvent pas cohabiter dans une seule description de la réalité – ou en tout cas aucune des tentatives en ce sens ne fait encore consensus), mais en ce qui concerne l’être de Dieu, il y a fort à parier que nous ne ferons jamais le tour de la question, et que nous garderons certaines incompréhensions comme un rappel des limites de notre condition.

6. Voir chapitre 4.

7. Je suis redevable à J. I. Packer (PACKER, L’évangélisation et la souveraineté de Dieu) pour l’idée d’employer l’exemple de la lumière pour illustrer la manière d’aborder un paradoxe.

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4. Quarks et Trinité Jean-René Moret

I NTRODUCTION Dans cette épître, je propose de regarder au cœur de la matière qui nous entoure. Ce sera l’occasion de parler quelque peu de la (ou des) personne(s) de Dieu.

L ES

QUARKS

On le sait, la matière qui nous entoure est formée de diverses molécules formées d’atomes. Ces atomes sont eux-mêmes composés d’électrons chargés négativement, orbitant autour d’un noyau positif. Ce noyau est, quant à lui, formé de protons et de neutrons. Le sujet physique de cette épître sera les quarks, qui sont les composants des protons et neutrons. Les chercheurs ont constaté, en listant diverses particules que l’on fabriquait dans les accélérateurs, que le moyen le plus simple d’en expliquer la diversité était de postuler que chacune était formée de 3 « quarks ». La matière ordinaire, proton et neutron (les électrons, à part, sont une particule élémentaire, autant qu’on le sache), est formée de 2 quarks, appelés « up » et « down ». Il existe à notre connaissance au total 6 quarks 1 . Les quatre quarks 1. Il existe également 6 anti-quarks qui sont leurs anti-particules : des particules de la même masse, mais avec la plupart des autres caractéristiques inversées. Une particule et son anti-particule qui se rencontrent

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Quarks et Trinité

F IGURE 4.1 – La structure (très simplifiée) du proton 2

autres que « up » et « down » 3 sont instables, et ne sont pas présents dans la matière ordinaire, mais sont produits seulement dans les accélérateurs de particules ou par l’impact des rayonnements cosmiques dans l’atmosphère. Une particularité des quarks est d’avoir une charge électrique fractionnelle : la charge de l’électron est −1, celle du proton est +1, et le neutron a une charge nulle. Mais le quark « up » (u) a charge +2 3 et le quark « down » a charge −1 .

Ainsi, le proton est formé de deux up et 3 d’un down (on écrit uud), et sa charge est bien 23 + 23 − 13 = 1, et le neutron est udd et a une charge nulle. D’autre part, les quarks ne se trouvent qu’à l’intérieur d’autres particules 4 , on n’a jamais observé de quark seul au repos 5 . C’est pourquoi ils étaient initialement considérés comme une simple hypothèse vont s’annihiler et se transformer en énergie. À l’inverse, une quantité suffisante d’énergie peut être utilisée pour créer une paire particule-antiparticule – c’est ce mécanisme qu’on utilise dans les accélérateurs de particules, on accumule une immense quantité d’énergie cinétique pour la transformer en de nouvelles particules par le biais d’une collision.

2. Source : wikimedia. Auteur : Harpad Horvath 3. À savoir « strange », « charm », « top »et « bottom ».

4. Soit ce qu’on appelle des baryons, formés de 3 quarks comme le proton et le neutron, soit dans des mésons, composés d’un quark et d’un anti-quark.

5. Il semble que suite à une collision dans un accélérateur, un quark peut être isolé pour un temps extrêmement court.

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Epîtres aux geeks mathématique sans réalité. Mais à un moment donné, on a cherché à étudier la structure des protons et neutrons en les bombardant d’électrons extrêmement rapides. Ces expériences ont montré qu’il y avait bien dans chacune de ces particules trois points qui concentraient la charge électrique ; en quelque sorte, on peut « voir » les quarks dans un baryon.

Dans une particule formée de quarks, ceux-ci sont liés par une force qu’on appelle « force nucléaire forte », ou « interaction forte » ; comme son nom l’indique, cette force est très intense, par contre elle est de très courte portée. Elle a de plus la propriété de devenir plus intense avec la distance (jusqu’à sa limite de portée, bien sûr). Cela a entre autres pour conséquence que son intensité entre les quarks au sein d’un proton est relativement modérée (on parle à ce sujet de « liberté asymptotique » : les quarks se meuvent pratiquement librement au sein de la particule), mais que l’énergie qu’il faudrait mettre pour en extraire un est très importante. À tel point que si on essayait, l’énergie investie serait suffisante pour créer une paire quark– anti-quark, l’anti-quark accompagnant le quark arraché pour former un méson, et le quark créé restant dans le proton (ce qui éclaire un peu l’impossibilité d’avoir un quark « célibataire » 6 ).

Ce comportement rejoint encore un autre concept intéressant, à savoir que la force de la liaison au sein d’un proton est de plus grande ampleur que la masse d’un hypothétique quark célibataire, ce qui fait qu’il est plus simple de créer plus de quarks que de les séparer.

6. Qu’il soit bien clair que la description ci-dessus est très sommaire, pour aller plus loin il faudrait parler chromodynamique quantique, particules virtuelles et diagrammes de Feynman – cette note existe juste pour qu’on ne m’accuse pas de faire semblant d’avoir tout dit...

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les ressemblances sont bien plus nombreuses qu’on ne l’imagine, dans les sujets étudiés comme dans les méthodes.

Big Bang, d’utiliser la maladie de la vache folle pour illustrer la nature du mal, ou encore de penser à l’existence de Dieu en analogie avec celle de la matière noire.

Titulaire d’un master en physique, d’un master II en théologie et d’un doctorat en études théologiques, Jean-René Moret est pasteur en Suisse.

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de réfléchir à la résurrection de Jésus-Christ comme on traite du

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Une approche analogique de la science et de la foi

Dans ce livre, deux passionnés emploient des concepts et un lanqu’il s’agisse de comparer la structure du proton avec la Trinité,

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Science et foi, deux domaines bien différents, croit-on ! Pourtant,

gage scientifique pour éclairer des réalités de la foi chrétienne,

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Ancien élève de l’Ecole Normale Supérieure de Lyon, Christoph Charles est docteur en physique théorique, spécialiste de la gravitation quantique à boucles et agrégé de mathématiques.

CHF 15.90 / 12.90 € ISBN 978-2-8260-2042-4

Préface de Sylvain Bréchet