L'univers pourrait être finement réglé non seulement pour les étoiles et les galaxies, mais aussi pour le simple fait qu'un liquide s'écoule à l'intérieur d'une cellule. Une nouvelle étude de Queen Mary University of London suggère que les constantes fondamentales de la physique se situent dans une fourchette extrêmement étroite qui permet à l'eau, au sang et à d'autres fluides biologiques de se comporter de manière essentielle à la vie. Même un infime changement de ces constantes pourrait rendre le sang trop épais, l'eau trop collante ou le mouvement cellulaire impossible.
Un lien caché entre la physique et la biologie
Des chercheurs dirigés par le physicien Kostya Trachenko se sont appuyés sur des travaux antérieurs montrant que la viscosité des liquides, la propriété qui détermine la facilité avec laquelle un liquide s'écoule, est directement liée aux constantes physiques fondamentales. Ces travaux antérieurs avaient établi une limite inférieure pour la fluidité des liquides. La nouvelle étude, publiée dans Science Advances, étend cette idée à la biologie. Elle se demande si les mêmes règles physiques qui façonnent le cosmos déterminent aussi discrètement si les cellules peuvent fonctionner.
La vie dépend de mouvements à l'échelle microscopique. Les nutriments doivent voyager à travers les cellules, les protéines doivent se replier correctement, et les molécules diffusent constamment dans des environnements aqueux. Tout cela repose sur la viscosité. Selon les chercheurs, l'univers semble fonctionner dans une fenêtre étonnamment étroite et favorable à la vie, où la viscosité et la diffusion restent adaptées à la vie. Si les constantes qui régissent la physique changeaient de seulement quelques pour cent, les liquides essentiels à la biologie pourraient devenir considérablement plus épais ou plus fluides.
Ce que signifierait un changement de quelques pour cent
L'équipe affirme que les conséquences iraient bien au-delà de l'eau potable ou des océans. Le sang humain, les fluides cellulaires et la chimie qui alimente la vie reposent tous sur des propriétés d'écoulement soigneusement équilibrées. Si l'eau était aussi visqueuse que du goudron, la vie n'existerait pas sous sa forme actuelle, ou n'existerait pas du tout. Il en va de même au-delà de l'eau, donc toutes les formes de vie utilisant l'état liquide pour fonctionner seraient affectées. Tout changement des constantes fondamentales, qu'il s'agisse d'une augmentation ou d'une diminution, serait également une mauvaise nouvelle pour l'écoulement et pour la vie basée sur les liquides. La fenêtre est assez étroite : par exemple, la viscosité du sang deviendrait trop épaisse ou trop fluide pour le fonctionnement du corps avec seulement quelques pour cent de changement de certaines constantes fondamentales.
Un équilibre délicat dans les lois de la nature
L'étude suggère que les constantes fondamentales de l'univers se situent dans un point idéal incroyablement étroit qui permet aux liquides de s'écouler correctement à l'intérieur des cellules vivantes. Cette découverte relie les lois les plus profondes de la physique à l'existence même de la vie. La recherche a été menée à Queen Mary University of London et publiée en 2023. Elle s'appuie sur des travaux antérieurs de Trachenko et de ses collègues qui ont établi une limite inférieure pour la viscosité des liquides basée sur des constantes fondamentales.
Cette découverte ne prouve pas que l'univers a été conçu pour la vie, ni ne prétend que la vie est rare ou commune ailleurs. Elle montre simplement que les constantes physiques que nous observons semblent être finement équilibrées d'une manière qui rend possible la vie basée sur les liquides. Que cet équilibre soit une coïncidence, une nécessité ou autre chose reste une question ouverte.
