Archives pour la catégorie astrophysique

Quelles sont les « Lois Fondamentales de l’Univers » ?!

L’IRFU ? Vous connaissez ! Non ?

C’est Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l’Univers.

C’est un institut appartenant à la Direction des Sciences de la Matière du CEA. Ses activités scientifiques relèvent de l’astrophysique, de la physique nucléaire et de la physique des particules (Source IRFU).

Je suis tombé dessus en cherchant des propos sur la vallée de stabilité. L’IRFU propose à ce sujet, autour des explications théoriques, une animation 3D (en 2D sur votre écran bien entendu, mais en perspective… avec rotation, plongée, envol, etc…). C’est là donc que j’ai découvert l’IRFU.

Même si le ton du narrateur est parfois un peu forcé, la vidéo a le mérite d’être claire sur le sujet de l’atome dans les idées actuelles. Mais je m’interroge… plutôt sur le titre de cet institut et surtout son géniteur…

Est-il juste de dire, ou de laisser penser, que ce qui concerne les lois fondamentales de l’univers, ne touche qu’à la matière ?

Pour nous humains (et je pense que l’IRFU, même s’il utilise beaucoup d’ordinateurs pour autres choses que du traitement de texte, est composé avant tout d’humains), la première loi fondamentale est celle de… LA VIE, une seconde loi fondamentale est celle du ressentir (je me ressens et je ressens les impressions que m’apporte ma perception du monde), la troisième est celle de la conscience, conscience qui nous ouvre au monde matériel par nos sens et nous permet de nous en détacher, de prendre du recul par rapport à ce qui n’est pas nous, et cela surtout en tant que corps (car par ailleurs nous restons assez liés à notre environnement).

L’astrophysique entre autres sciences pures nous montre quoi que nous sommes coupés du monde, que tout ce qui va jusqu’à nous faire n’est que ce que l’on peut percevoir… par nos instruments hyper puissants dans le domaine de l’infini cosmique comme d’autres nous invitent à visiter les arcanes de la matière (physiques nucléaire et quantique).

On a l’impression de parcourir le monde parce qu’on observe sa matière d’un bout à l’autre… mais on oublie le trait d’union, ce qui observe d’une part, et, d’autre part, ce qui travaille la matière en permanence pour faire et défaire des corps qui servent à des êtres à se relier au monde la matière : la vie….

QUESTIONS :

Est-ce que LA VIE, LE RESSENTIR, LA CONSCIENCE sont uniquement partie prenante de l’astrophysique, de la physique nucléaire et de la physique des particules ?

L’univers pourrait être une pomme dont on ne perçois que les tissus, les sucs, les cellules, les pépins, et même peut-être la queue… mais pas ce qui fait la pomme pomme !

Personnellement je me dis que la matière a bien sûr son rôle à jouer dans tout ça… mais que l’idée même de la pomme préexiste à la pomme et que la vie se débrouille pour amasser la matière qui conduit et pour finir fait la pomme (qui éventuellement tombera sur la tête d’un chercheur passant par là et qui perdra conscience ou se demandera : comment fait le pommier pour savoir qu’il peut lâcher la pomme ? Ou encore comment fait la pomme pour se décider à abandonner la partie qui l’a formée ?

 

Que deviennent les lois fondamentales de l’Univers si on ne prend pas en compte le vivant ?

Notons que si on est capable chimiquement de créer des acides aminés et de les assembler en protéine… ON n’a pas pour autant donner la vie, puisqu’ON n’a pas réussi à créer une cellule avec ces protéines (les protéines sont une partie des cellules, et certes ce sont des éléments matériellement essentiels).

Notre aveuglement sur les lois fondamentales de l’univers et de la matière est l’arbre qui nous cache la vie et ses lois fondamentales…. Ôtons l’univers entre nous et nous, ou entre nous et la nature, et nous verrons mieux, bien mieux même que ce qu’un réductionnisme voudrait nous imposer.

Il est une chose particulière que la mécanique quantique n’a pas trouvé dans l’atome, et pour cause, ce n’est pas en regardant à la loupe qu’elle risque de le voir. Au mieux pourra-t-elle éventuellement voir des particularités de la choses, mais ce serait étonnant que la dite chose s’occupe à travailler directement sur la matière qui obsède la physique. Cette chose s’aborde depuis ce qu’on appelle, dans un jargon peu cultiver à l’heure actuelle qui ne s’occupe que de force centrale, la périphérie, et cette chose c’est l’être et même peut-être bien la vie doit-elle n’être abordée que par cet angle-là….

Indubitablement le vivant en tant que support de la vie qui saisit la matière fait partie des « lois fondamentale de l’univers » car l’univers n’est pas que physique, il intègre aussi le milieu vivant? Ce serait déjà la moindre des choses que d’avoir l’humilité de lui laisser un peu de place… « l’espace » psychique devra certainement pas être laisser de côté non plus en tous les cas pas davantage que l’espace spirituel… Mais là je sais que c’est demander beaucoup trop dans un premier temps à qui pense(nt) qu’il faut rester dans l’ignorance de ces domaines et qu’on trouvera bientôt leur raison « d’être » dans la matière.

S’il faut une phrase à méditer, en voici une :

est-ce mon cerveau qui pense

ou est-ce « moi«  qui me sert de lui pour penser (d’une certaine manière…) ?

S’il vous plait d’en discuter, un forum est ouvert sur lequel je me ferai une joie d’échanger avec vous.

La lecture du Réel (1/3) : des pensées « images »

Résumé du billet : Apparence, réel, réalité. Les outils de lecture technologiques d’une part, et d’autre, les outils du vivant que sont nos sens. Le rapport que ceux-ci entretiennent avec le jugement. Quand est-ce que l’apparence parle « vrai » ?

  • Qui a vu cette image ?
  • Quelqu’un a-t-il vu cette  »chose » ?
  • Quelle est la réalité de cette  »chose » ?
  • Où est la limite entre apparence (image) et réalité (chose) ?
  • L’apparence est-elle la peau du Réel ?
  • Comment un Réel s’habille-t-il d’une apparence ?
  • Peut-on lire le Réel en percevant ses apparences ?
  • De quelle manière l’approcher pour tenter de le comprendre ?
  • Les apparences sont-elles dotées d’une logique entre elles ?
  • Le Réel est-il harmonieux ?
  • Jusqu’à quel point pénètre-t-on l’apparence ?

Autant de questions pour lesquelles la quête d’une réponse n’engage pas sur le même chemin.

Introduction vers une démarche

Le lien au Réel est au centre du développement de l’humanité. Car tout est là pour nous humains : comprendre le monde où l’on est. Le monde, c’est-à-dire, toi, lui, l’espace, le temps, la nature, moi et tout ce qui fait que tout cela paraît bien ….. réel.

Le chat s’en moque, le dauphin aussi, même le bonobo… rien dans les activités des animaux ne nous montre un intérêt pour la compréhension du monde : le monde est comme il est, c’est tout ; et dans ce monde, à la limite d’une forme d’empathie, on peut s’aider. Lire la suite

Penser le vivant (II) : le club des 5

CHON(P), vous connaissez ?

Oui en partie si vous avez lu l’article Penser le vivant (I) : les briques du vivant

CHON sont Carbone, Hydrogène, Oxygène, Azote qu’on trouve à l’état natif et naturel sous la forme de

  • C :carbone (diamant, graphite, charbon),
  • H2 : dihydrogène (de passage, car trop léger),
  • O2 : dioxygène (1/5 de l’air que nous inspirons env.),
  • N2 : diazote (4/5 de l’air que nous inspirons env.).

Et P, le phosphore. Il n’existe pas à l’état natif hors laboratoire vue sa réactivité, et par exemple sa trop grande appétence pour l’oxygène (auto-inflammation à l’air) qui empêcherait tout atome de subsister tel quel. Voici le club des 5 au sein des 36 plus légers atomes sur tous ceux qu’on connait (existants ou artificiels).

Le haut du tableau périodique des éléments et les emplacement des membres du club des 5 (en vert, les non-métaux)

Le haut du tableau périodique des éléments et les emplacement des membres du club des 5 (en vert, les non-métaux)

Arrêtons-nous en premier sur le phosphore in vivo dans sa forme ATP ou adénosine triphosphate.

adénosine triphosphate (ATP) [chaque  »angle » où il n’y a rien d’écrit est tenu par un atome de carbone]

On voit immédiatement la complexité environnementale pour que ce roi de l’instabilité chimique soit cadré, porté. Pas moins de 4 atomes d’oxygène le limitent énormément, le contiennent (sous réserve évidente que ce  »dessin » soit une reflet de la réalité) ;  au labo, du phosphore blanc s’enflamme tout seul et sans peine à partir du moment où il atteint 30°C. Du O mais aussi les 3 autres !

[En tant que phosphate, le phosphore est calmé mais il garde son tempérament. On le trouve dans le phosphate d’ammonium par exemple qui est souvent incorporé au engrais minéraux NPK où il représente la lettre P. Le phosphate d’ammonium (NH4)3POse montre en solution aqueuse sous la forme (NH4+)3 = ammonium et PO43 – = phosphate. Les « NPK » sont des engrais minéraux utilisés pour ce qu’ils peuvent apporter en quantité supplémentaire au sol :

  • N : azote     L’action essentielle de l’azote concerne la partie aérienne des végétaux : tiges, branches et feuillage.
  • P : phosphore     Le phosphore assure le bon développement des racines et favorise également la résistance aux maladies.
  • K : potassium     Le potassium favorise le développement des fleurs et des fruits.

source ]

Dans la plante où il est essentiel, le phosphore se trouve sous les formes di- et triphosphate de l’adénosine. Il permet à celle-ci de fournir l’énergie nécessaire à certaines réactions chimiques. Vite dit, l’adénosine passe de tri- à di- en libérant un phosphore libre et inorganique Pi (c’est comme ça qu’on l’appelle) cela permet de soutenir la réaction avant que le  Pi soit récupéré ensuite au calme par une forme quelconque di- qui de cette façon reviendra tri-. Le phosphore est ainsi un spectateur dynamique du métabolisme végétal, mais il assure aussi ce rôle chez nous comme chez les animaux. On pourrait peut-être dire qu’il éclaire la réaction de l’intérieur…

Regardons maintenant rapidement les 4 as de notre club des 5 loin des critères habituels :

Carbone
C
Hydrogène
H
Oxygène
O
Azote
N
état
(25°C, 1 atm)
 solide  gaz  gaz  gaz
valence
(liaison)
 4  1  2  3
tempérament  Terre
(charbon, diamant)
 Feu
(acides)
 Eau
(oxydes/bases)
 Air
forme des sels minéraux instables;
(explosifs…)
comportement attend d’être sollicité saute d’un élément à l’autre gros appétit indifférent
particularités  chantre de la forme chez le végétal, il en prend naturellement 3 dans le monde minéral : en feuille dans le graphite, en volume dans le diamant et en  »point » libre sous sa forme monoatomique (ou petits agglomérats) élément matériel le plus léger volontiers réductible à son seul noyau atomique (un proton) ignore seulement le tungstène, le platine, l’or et les gaz nobles
forme volontiers des oxydes multiples comme par exemple avec l’azote ou le manganèse
employé comme gaz inerte (peu réactif,
mais réaction directe avec lithium et magnésium)
 forme des particules fines qui flottent sans peine dans l’air  plutôt adapté au vivant qu’au minéral
 sublimation (passage solide gaz, hors oxygène) à 3825°C flamme la plus chaude gaz de la vie (même chez les végétaux !) modérateur des effets de l’oxygène dans l’air

On pourrait aussi les regarder 2 par 2 : H2O (eau), CO2 (gaz carbonique) et CO (monoxyde de carbone), NOx (gaz nitrés de nos pollutions automobiles et de chauffage), CnHm (hydrocarbures), CN (cyanure évoqué dans l’article précédent) ; H3N (nitrure d’hydrogène = ammoniac, gaz) ou par 3 ( »CHO » comme les oses, HCN (cyanure d’hydrogène), HNO (acide nitrique p.e.), OCN (cyanates)).

Ce faisant il faut regarder les nouvelles dynamiques installées, par exemple que l’O calme le feu de l’H en l’alourdissant, alors que le même O allège le carbone [notons que C et H sont tous les deux moins massif que O].


Ces quelques réflexions rapides amorcées par un article à propos d’astrophysique voudraient juste motiver un début de chimie du vivant, c’est-à-dire dans l’optique du vivant et non plus sous un aspect purement et de plus en plus physique uniquement. Observer sous un angle nouveau les tempéraments et autres particularités de composés formés sur ces 4 as construira à terme une riche chimie du vivant et à une lecture constructive de ce qui est à notre portée directe.

Le chemin des pensées pour envisager le vivant ne saurait être linéaire… Il faut penser de façon globale au moins tous les critères liés à ce que l’on considère quand on observe des parties du vivant, sinon l’élément global suffit.

La cellule par exemple possède une fonction, c’est celle-ci au sein de l’organisme qui la porte qu’il faut considérer ; le CHON(P) & + … qu’on y trouve est à prendre comme simple indicateur d’une dynamique particulière qui est reflétée dans la fonction de la cellule (par exemple c’est l’atome de magnésium dans la chlorophylle qui fait sa dynamique photosynthétique, le reste est là pour porter cet atome unique au milieu des 137 qui la composent [C55H72O5N4Mg, chlorophylle a].

 

Penser le vivant (I) : les « briques du vivant »

NB : Tous les liens s'ouvrent en nouvel onglet.

Un article du vulgarisateur mais sérieux site notre-planète.Info m’interpelle et m’invite à partager un point de vue sur les fameuses briques du vivant. Son titre, Découverte des briques élémentaires de la vie dans un jeune système stellaire suggère volontiers et en quelque sorte une origine extraterrestre de la vie sur Terre, son texte confirme hypothétiquement  cette … hypothèse.

À défaut de comprendre la vie directement in situ, cela nous arrangerait bien qu’elle vienne d’un ailleurs pour lequel on peut l’habiller d’un mystère de causalité.

L’article mentionné s’appuie sur les analyses de l’observatoire ALMA d’Atacama. Il y est précisé que :

Pour la première fois des astronomes ont détecté la présence de molécules organiques complexes, les briques élémentaires de la vie, dans le disque protoplanétaire entourant une jeune étoile. Cette découverte, réalisée avec le grand réseau (sub)-millimétrique de l’Atacama (ALMA), confirme que les conditions qui ont donné naissance à la Terre et au Soleil ne sont pas uniques dans l’Univers.

De nouvelles observations réalisées avec ALMA révèlent que le disque protoplanétaire entourant la jeune étoile MWC 480[1] contient une grande quantité d’acétonitrile (cyanure de méthyle (CH3CN)), une molécule complexe à base de carbone.

Cette molécule et sa plus simple cousine, le cyanure d’hydrogène (HCN) ont été toutes les deux découvertes dans les confins froids du tout récent disque entourant l’étoile, dans une région que les astronomes pensent être analogue à la ceinture de Kuiper – le royaume des planétésimaux glacés et des comètes dans notre propre Système Solaire, au-delà de Neptune.

Fin de citation

Ce genre de nouvelle de l’astrophysique revient de temps à autre depuis en gros 2005 pour ce qui est hors système solaire. Heureusement il n’est pas nécessaire d’aller si loin que ça pour trouver des molécules carbonées ; on voit aussi du méthane (CH4), de l’éthane (C2H6), de l’ammoniac (NH3)  et même de l’éthylène (C2H4, une phytohormone naturelle ici sur Terre) dans le système solaire au niveau des atmosphères des planètes géantes qui contiennent aussi de la vapeur d’eau [voir cet article CNRS datant de 1999].

Mais restons si vous le voulez bien sur notre article de départ. C’est très intéressant pour s’interroger sur ces fameuses briques du vivant (molécules qui participent à la chimie des acides aminés qui eux-mêmes composent nos protéines…

L’acétronitrile est, sur terre, un solvant synthétique, c’est-à-dire un produit fabriqué (lien et références). C’est donc intéressant de voir qu’un produit ici artificiel existe là-bas à l’état … naturel (?!). On dit de lui que c’est un cyanure organique puisqu’il est articulé sur deux atomes de carbone, mais ici s’arrête l’aspect organique, terme légèrement galvaudé à l’heure actuelle me semble-t-il.

Mais plus intéressant est le cyanure d ‘hydrogène (HCN) qui existe à l’état naturel (lien wiki). Les cyanures, sels issus de l’acide cyanhydrique, sont des composés CN , un anion où coopèrent chimiquement l’azote et le carbone ; cet anion est évidemment lié à un cation qui lui est positif électriquement parlant

  • potassium : cyanure de potassium (toxique)
  • potassium, calcium, sodium :  qui composés avec un ferrocyanure [(Fe(CN)6)4– ] sont employés comme additifs alimentaires, eh oui…

Dans les faits les cyanures sont issus des réactions chimique entre l’acide et desPar ailleurs, le même carbone est oxydé par l’oxygène lors de la combustion complète en gaz carbonique (CO2) ou lors d’une combustion incomplète en monoxyde de carbone (CO). Le carbone s’octroie aussi volontiers des liens avec des métaux pour former les carbures (calcium, tungstène, etc.) ou l’hydrogène pour former les hydrocarbures dont il existe une pléthore et qui sont assez connus :

  • le méthane CH4 (hydrocarbure naturel le plus simple),
  • l’éthylène C2H4 (hydrocarbure naturel vu comme hormone d’alerte et de maturation)
  • butane (C4H10), propane (C3H8),
  • essence pour nos moteurs (dont le fameux octane C8H18)
  • les terpènes (C5H8)n qui existent pour certains à l’état naturel : carotène (n = 8), caoutchouc (n = n), …

L’élément central de tous  les composés carbonés aussi appelés composés du carbone ou composés … organiques est le carbone. On le trouve en association principalement avec 3 autres éléments fondamentaux l’oxygène (O), l’azote (N) et l’hydrogène (H).

À eux quatre, C, H, O et N fondent la plupart des molécules du vivant en association avec  quelques rares autres éléments (une bonne quinzaine sur les quatre-vingt dix approximativement qui existent). Parmi ceux-ci il faut mentionner aussi le phosphore (P) qui œuvre dans les transferts d’énergie. [Nous reviendrons sur ces 5 as dans un prochain article.]

Ce que l’analyse chimique nous révèle par rapport au vivant, c’est soit les molécules en jeu au sein d’une cellule (oses, acides aminés, acides gras, etc.) soit la globalité constitutive grossière comme par exemple pour la chlorophylle :

  • la formule brute donnant uniquement les proportions des éléments constituants (dépouillée de toute idée de forme) :
Chlorophylle a Chlorophylle b Chlorophylle d
C55H72O5N4Mg C55H70O6N4Mg C54H70O6N4Mg
  • ou la structure de la molécule :

Chlorophylle a, b et d (source Wikipédia) [chaque « angle » laissé sans indication est tenus par un atome de carbone]

Les acides aminés susceptibles de naître de réactions chimiques sont usuellement appelés les briques du vivant mais on voit en poussant juste une peu que  C, H, O et N sont les briques de base du vivant c’est-à-dire les éléments indispensables en ce qui concerne la vie dans le monde de la matière.

Mais vous aurez beau faire toute ce que vous voulez et bricoler avec  C, H, O et N dans tous les sens vous n’obtiendrez jamais une protéine et encore moins un organite (comme noyau ou mitochondrie) ; quant à penser à un organisme même unicellulaire, c’est une paire de manche que nous ne possédons pas encore qu’il nous faudrait, puisque pour cela il faudrait comprendre la vie, ce qu’elle est, ce qu’elle représente par rapport au physique.

La question quand on découvre des molécules carbonées dans l’environnement d’une étoile (où personne n’est allé) est la suivante : est-il possible que la chimie interne d’un corps inerte soit capable de former ces molécules ? (Acétonitrile et cyanure d’hydrogène dans le cas qui nous occupe.)

Une question subsidiaire pourrait exister dans le cas où l’on saurait de quoi retourne exactement la vie : Ou bien faut-il indubitablement que des forces du vivant soit à l’œuvre ?

Les molécules centrées sur le carbone ne sont pas forcément organique. Prenons juste un exemple d’époque : pluie acide sur sol calcaire = gaz carbonique, ce gaz carbonique se recombine avec l’eau et forme un acide carbonique qui attaque le calcaire qui dégage du gaz carbonique qui en se combinant à l’eau donne un acide carbonique qui etc… Il n’y a point-là de question de vivant sauf si on voit et comprend que le calcaire lui-même, qu’on lit comme carbonate de calcium, est issu du vivant, un vivant disloqué qui a donné un résidu inerte, un vivant d’origine dont la vie n’est plus là pour entretenir une dynamique…

Si on admet qu’au sein de la dynamique chimique stellaire (nucléosynthèse stellaire) qui génère des éléments simples comme He, Be, C, O, Mg, Si, P, S, N, Fe, … à partir du seul hydrogène (d’où vient-il celui-là ?! du Big Bang…) il ne faut pas s’étonner qu’avec l’environnement calorique décrit là où on s’éloigne du centre, et de plus avec la tendance à l’accrétion, des composés carbonés se forment et donc existent, comme des composés azotés.

Tous les composés carbonés ne sont pas forcément organiques.

Ce qu’on voit ainsi dans le manteau d’une étoile n’est pas forcément originaire du vivant. Bien sûr je dis ceci en restant dans le cadre de la théorie qui pense actuellement comprendre l’origine des éléments. Mais il se peut aussi qu’une autre théorie viennent confirmer que ces corps composés sont bien issus du vivant … c’est là une autre histoire puisqu’à l’heure actuelle ce n’est pas le cas.

Citons un dernier paragraphe tiré de l’article cité en introduction:

« Grâce à l’étude des exoplanètes, nous savons que le Système Solaire n’est pas unique en son genre, que ce soit par son nombre de planètes ou par l’abondance d’eau » conclut Karin Öberg. « Nous savons maintenant que nous ne sommes pas unique en ce qui concerne la chimie organique. Une fois de plus nous avons appris que nous ne sommes pas spéciaux. Du point de vue de la vie dans l’Univers, c’est une grande nouvelle. »

Ceci est affligeant (à mon sens). Je trouve déplorable cette insistance à vouloir dire sur de telles preuves ( »simples » observations d’astrophysique décrypté sur une base bien plus théorique plus qu’expérimentale) que la vie est aussi ailleurs alors qu’on ne sait rien (et même de moins en moins pour paraphraser un certain Michel Henri, in La Barbarie, philosophe fortement décrié par la communauté scientifique orthodoxe).

ATTENTION : je ne dis que Karin Öberg se trompe, je dis simplement qu’il faut faire attention aux amalgames. « Nous ne sommes pas spéciaux » est une conclusion hâtive, un argument comme ceux qu’on reproche aux pseudoscientifiques qui de bonne foi assurent des causes malgré tout incontrôlables.

Nous avons TOUT ce qu’il faut sur Terre pour comprendre à partir de l’expérience, il est vain de vouloir aller chercher ailleurs tant que nous n’avons pas fait le tour ce qui est à notre disposition.

La suite dans la seconde partie… Penser le vivant (II) : le club des 5

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