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What don't we know ?
(ce que nous
ne pouvons pas savoir)
Sous ce titre, le numéro du 1-7-05 de la revue Science
a dressé un inventaire (« un survol de notre ignorance
en matière de sciences ») de 25 questions scientifiques
majeures et de 100 autres, qui lui paraissent d'actualité.
C'est une heureuse initiative, puisque la science ne peut progresser
que si elle connaît ses limitations. C'est aussi une façon
de faire le point sur ses tendances.
Il serait redondant de reprendre, une à une, les questions
généralement fort bien traitées par Science.
Je voudrais ici plutôt les classer et commenter certaines
d'entre elles, typiques d'une catégorie, ou fondamentales.
Certaines questions, par leur généralité, risquent
de défier – longtemps ou toujours – l'esprit
humain. Deux exemples tirés, l'un de la physique, l'autre
de la biologie :
Pourra-t-on en unifier toutes les lois de base de la physique? On
sait les défaillances actuelles : le «modèle
standard» de la physique des particules prévoit une
instabilité du proton, non observée ; plus grave,
il n'incorpore pas la gravitation… Mais beaucoup pensent que,
même si ces difficultés – parmi beaucoup d'autres
- sont un jour surmontées, par exemple par une théorie
de cordes, de nouveaux obstacles – aujourd'hui insoupçonnés
– surgiront. De même la quête indéfinie
des composants élémentaires de la matière risque
de ne jamais s'arrêter. C'est aussi le moment d'ajouter une
question piège de Science (et qui opposera physiciens et
mathématiciens) : le modèle standard repose-t-il sur
des fondations mathématiques solides ? La réponse
courante des mathématiciens est négative. Mais venant
d'assister au premier cours d'A. Connes sur la renormalisation,
je suis plus optimiste sur l'avenir !
Tirée de la biologie, une autre question d'une extraordinaire
étendue : «Comment des descriptions globales pourront-elles
émerger d'un océan de données biologiques»
? Le texte évoque l'embarras où nous sommes, après
séquençage de nombreux génomes, le peu de cycles
métaboliques que nous comprenons, la difficulté de
saisir les mécanismes de l'embryologie ou du câblage
du cerveau. Un commentaire, sévère, parle d'une «biologie
systémique, vaguement définie et peinant à
trouver sa voie».
A
côté de ces questions générales, certaines
questions particulières, bien focalisées, sont à
la fois redoutables et stimulantes (il n'est pas évident
qu'elles trouveront un jour une solution, ou – plus précisément
– que leurs progrès même ne susciteront pas de
nouvelle interrogations). Exemple type : les mécanismes de
repliement des protéines, indispensables pour leur donner
une activité biologique, restent mystérieux ; songeons
déjà à la difficulté de démêler
une ficelle ! Nous ne connaissons pas non plus les modes de stockage
et de restitution de la mémoire. La question : « pourquoi
l'homme a-t-il si peu de gènes, par rapport au nombre d'espèces
de protéines qu'il produit ? » invite à repenser
– peut-être fondamentalement - les schémas traditionnels
sur la façon d'agir des gènes.
D'autres questions particulières ont résisté
à une solution jusqu'à présent, malgré
les moyens considérables mis en oeuvre pour les résoudre.
Mais on peut espérer qu'il s'agit d'une situation provisoire.
Exemple typique : la supra-conductivité « haute température
» (le terme «haut» est tout relatif).
Certaines
questions se caractérisent par leur intérêt
pratique pour l'homme : vaccin pour le SIDA, durée de la
vie humaine, comment soigner la maladie d'Alzheimer ? Lien génome/santé...D'autres
visent l'écologie : l'après-pétrole, le réchauffement
de la terre, le regain de Malthus…
D'autres
ont de fortes implications philosophiques : Pourrons-nous trouver
une explication sérieuse et détaillée de l'origine
de la vie (elle fait défaut aujourd'hui)? Quelles sont les
bases biologiques de la conscience ? Sommes-nous seuls dans l'univers
? Qu'est-ce, dans le génome, qui différencie l'homme
de l'animal ? « Existe-t-il un seul univers ? » est
l'exemple extrême d'une question « philosophique »,
en ce sens qu'elle ne peut avoir de réponse !
Il
y a enfin le rappel de certaines grandes conjectures mathématiques
: Celle sur la fonction Zeta de Riemann(1);
sa véracité aurait des conséquences importantes
sur beaucoup de domaines des mathématiques, elle est vérifiée
sur ordinateur jusqu'à des nombres très élevés,
mais elle résiste depuis un siècle et demi ! Celle,
récente en informatique théorique « P = NP »(2),
concerne la vitesse de résolution des algorithmes ; elle
est a priori improbable ; elle aussi aurait de grandes conséquences(3).
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