Nous avons l’habitude d’associer mathématiques et physique. En milieu scolaire, l’option spécifique « physique et application des mathématique » est souvent simplement appelée math-physique ; impossible de choisir la physique sans les maths ! À l’EPFL, les sections de mathématique et de physique partagent une bonne moitié de leurs cours en première année.
Cependant, la chose ne va pas de soi. La physique concerne la description du monde naturel, de la matière et des règles qui la gouvernent. Les mathématiques se situent uniquement dans le monde des idées. Elles se développent par raisonnement logique, à partir d’axiomes, et n’ont ni base, ni vérification expérimentale.
Pourtant, mathématiques et physique marchent main dans la main. Des relations mathématiques simples permettent de prédire le mouvement des astres, la circulation de l’électricité dans un circuit ou la trajectoire d’un projectile. Des particules telles le positron – anti-particule de l’électron – ou le boson de Higgs ont été prédite et pré-décrites par des raisonnements mathématiques, avant que l’expérience ne vienne les confirmer. Des développements mathématiques apparemment abstraits se sont souvent révélés utiles pour décrire le monde physique, deux siècles après avoir été construits. Nous pouvons faire des observations dans le monde physique, en déduire des lois mathématiques, faire des pas abstraits dans le monde des mathématiques, en tirer des prédictions sur le monde matériel, et avoir raison !
C’est le genre de fait qui faisait dire à Eugène Wigner, prix Nobel de physique : « Le miracle de l’adéquation du langage des mathématiques à la formulation des lois de la physique est un don merveilleux que nous ne comprenons et ne méritons pas ». Albert Einstein, quant à lui, formulait cette question : « Pourquoi les mathématiques, qui sont le produit de la pensée humaine et sont donc indépendantes de toute expérience, peuvent-elles s’adapter d’une si admirable manière aux objets de la réalité ? »
Une parenté entre le monde matériel et celui de la pensée
Les faits sont en effet difficiles à comprendre s’il n’y a pas de parenté entre le monde matériel et celui de la pensée. À l’inverse, ces faits montrent qu’une rationalité mathématique est incorporée dans la réalité naturelle. Or, il faut quelqu’un, un être rationnel, pour penser, produire ou utiliser des idées. La réalité de la parenté entre mathématiques et physique est donc une indication que notre monde a été fait par un être rationnel.
De plus, on peut s’étonner que notre intellect soit capable de saisir, même partiellement, cette rationalité du monde, ainsi que le faisait Albert Einstein : « Ce qui est incompréhensible, c’est que le monde soit compréhensible ».
De tout cela, le chrétien ne s’étonne pas. Nombreux sont les passages bibliques qui disent que Dieu a fait le monde avec intelligence, par exemple chez le prophète Jérémie : « Il a fait la terre par sa puissance. Il a fondé le monde par sa sagesse. Il a étendu les cieux par son intelligence » (Jé 10.12).
De plus, le récit de la création indique que Dieu crée l’humanité à son image. Cela explique une parenté entre la rationalité humaine et la rationalité qui sous-tend le monde. Si le monde a été fait par un être rationnel qui nous a doté d’une rationalité similaire à la sienne, il n’est pas absurde de penser qu’il souhaite une relation avec nous. Toute la Bible raconte comment Dieu cherche cette relation, jusqu’à l’incarnation que Noël rappelle chaque année : le Créateur tout-puissant descend dans sa création comme un faible enfant, pour se faire connaître à ses créatures. Qui saisira cette main tendue ?
