La beauté, hors du spectre du visible

Par Marianne Desautels-Marissal, auteure et chroniqueuse scientifique

Marianne Desautels-Marissal

En arrimant les yeux aux oculaires de mon microscope, j’ai souvent une pensée pour un drapier néerlandais mort il y a presque 300 ans. Antonie Van Leeuwenhoek fabriquait ses propres lentilles grossissantes afin d’examiner de très près la qualité des tissus. Mais il ne s’arrêta pas au fil: il poussa l’audace jusqu’à observer des gouttes d’eau provenant d’un lac voisin. Ses lentilles étaient d’une qualité si exceptionnelle qu’elles lui permirent de voir très loin dans le minuscule, plus loin que quiconque n’avait pu le faire auparavant.

Leeuwenhoek est l’un des tout premiers humains à avoir posé son regard sur des microorganismesi : un univers de bactéries, de protozoaires, d’algues et de crustacés microscopiques s’agitait dans cette eau bien ordinaire. Des galaxies d’êtres vivants, qu’il nomma animalcules, frétillaient dans la moindre flaque. Un monde de créatures follement élégantes ou monstrueuses, une réalité dont personne n’avait su imaginer les contours.

Contempler de ses yeux la beauté de l’invisible est encore aujourd’hui un privilège réservé aux scientifiques et à quelques curieux, professionnels ou amateurs. Nous sommes les seuls animaux capables d’étendre leur champ de perception. Le grillon n’a pas la chance de voir la forêt dans son ensemble. La science et ses technologies nous permettent de voir le monde qui nous entoure avec une résolution largement supérieure à celle que nous offrent nos seuls sens.

On dit de la beauté de la nature qu’elle réside en sa simplicité. Qu’elle se trouverait dans la coquille nacrée d’un colimaçon, ou au creux des fractales d’un chou romanesco du marché Jean-talon, dans la perfection géométrique des rayons d’une ruche ou dans la symétrie des ailes du papillon… Peut-être. Mais la beauté naît aussi du désordre. Elle émerge régulièrement du chaos. La science est un révélateur de la complexité de notre univers. Si la science est partout, alors la beauté l’est aussi !

Systématiquement, la beauté est qualifiée de subjective, car elle serait dans le cerveau de celui qui regarde. Mais comme l’éthologue Luc-Alain Giraldeauii le dit si bien, notre cerveau, comme nos gènes, renferme à la fois notre histoire individuelle et les fruits d’une évolution collective. Nos sens ont été façonnés, programmés pour que nous puissions repérer certains motifs, certains patrons. Les traits caractéristiques des bébés nous incitent à prendre soin d’eux. Nous y sommes si sensibles, que les caractères de certains animaux, par exemple de grands yeux, un front arrondi, un petit museau et une petite bouche, nous les rendent particulièrement attendrissants. Devant un ensemble d’objets disparates, notre cerveau tente automatiquement d’en extraire un sens en groupant ceux qui se ressemblent ou se rapprochent le plus les uns des autres. Ainsi naissent les constellations: d’une cohérence qui apparaît parce qu’elle plaît à l’oeil et à l’esprit.

Oui, la beauté est subjective. Mais nous sommes faits pour la percevoir sans trop d’efforts. On a d’ailleurs souvent l’impression qu’elle nous tombe dessus, qu’elle nous illumine à la manière d’une apparition, quelle se dessine là où on l’attendait le moins. Comme si la beauté était un élément externe qui venait toucher notre intimité. Une beauté qui viendrait du dehors pour chercher ce qui est en nous, alors qu’elle est créée de toute pièce par notre cerveau, qui est, d’une certaine manière, conçu pour établir ce portail de résonance entre notre environnement et notre intériorité.

Les scientifiques ont tenté et tentent encore de mettre au jour la manière dont le cerveau humain reçoit l’art, réagit au beau. La question est touffue et notre compréhension de ces mécanismes est percée d’énormes trous. Certains s’en réjouiront, en affirmant que sans le mystère, la magie disparaît… que la beauté est forcément sacrifiée sur l’autel du savoir. Toute personne qui a déjà connu l’exaltation scientifique dira que l’inverse est aussi vrai. La science est parfois une machine à poésie autant qu’une fabrique à connaissances. Chaque découverte nous permet d’exposer des niveaux cachés dans la structure fine du monde, d’y faire naître de nouvelles frontières de l’inconnu, et de prendre la mesure de notre ignorance. Plutôt que de réduire sa beauté, la mise en lumière des détails du réel ne fait que l’accentuer.

Prenez une frite cuite à la perfection. Les électrons des molécules de chlorophylle d’un plant de pommes de terre voyagent à une vitesse folle autour de leurs atomes, en décrivant des trajectoires bien précises: ces orbitales particulières permettent l’excitation des électrons par les photons du Soleil. Cette excitation déclenche une chaîne de transfert d’électrons, un jeu de saute-mouton qui alimente les turbines d’une multitude de centrales électriques moléculaires dans les feuilles. L’énergie produite servira à transformer le dioxyde de carbone de l’air en glucides, qui seront stockés sous forme d’amidon dans les tubercules du plant. Une partie de ces glucides sera métamorphosée, par la chaleur du bain d’huile à près de 200 C, en une variété de composés aromatiques qui donneront à la frite sa savoureuse couleur. Voilà des détails assez croustillants pour s’étouffer d’émerveillement, et je ne vous parle même pas de la chimie de la mayonnaise !

Découper l’univers en frites intelligibles s’apparente à une recherche de beauté. Plusieurs scientifiques considèrent qu’elle est inhérente à la nature. Il n’est pas rare que les formes naturelles, sculptées par l’évolution et parfaitement adaptées à leur fonction, soient esthétiquement plaisantes. Que le rapport surface-volume optimal produise des courbes élégantes, symétriques. Que les lois régissant la nature s’avèrent belles de par leur immuabilité dans le temps et dans l’espace. Certains chercheurs invoquent même la beauté comme critère de vérité. Paul Dirac, pionnier de la mécanique quantique nobélisé en 1933 et théoricien des mathématiques obnubilé par la beauté des équations, dira de la théorie de la relativité que sa beauté essentielle est la véritable raison d’y adhéreriii.

Mais la nature et la vérité ne sont évidemment pas toujours belles, et la science ne se fait pas toujours romantique. La question de savoir si la nature est belle par définition est autant philosophique que scientifique. Du côté de la science, ultimement, au bout d’une démarche au rythme lent, l’expérimentation finit toujours par trancher. Ainsi, la méthode scientifique, comme la recherche de beauté, force un temps d’arrêt. Le temps d’observer, de relier des points, de faire apparaître du sens.

« Je suis de ceux qui pensent que la science a une grande beauté. Le scientifique est comme un enfant face à des phénomènes naturels inexpliqués. Nous ne devons pas croire que tout progrès scientifique se résume à des mécanismes, à des machines, des engrenages qui par ailleurs ont leur beauté propre […] mais il est avant tout défini par l’esprit d’aventure qui me paraît indéracinable et s’apparente à la curiosité. » -Marie Curieiv.

De la physique des particules à la biochimie des plantes, aux trous noirs en passant par les images satellites, voir l’invisible, c’est tenter de concevoir ce qui se trame de l’échelle microscopique jusqu’à une astronomie qui nous dépasse. En se familiarisant avec l’architecture secrète de la nature, on peut non seulement en décupler les splendeurs, mais il est aussi permis d’en imaginer les rouages en s’amusant à émettre des hypothèses. Cet appétit pour la beauté cachée est une manière de voir à travers le monde qui se cultive et se transpose assez facilement à des échelles humaines. Si notre environnement physique est à ce point riche en niveaux d’organisation, notre environnement socioculturel l’est tout autant et mérite aussi parfois qu’on affine notre regard. Pour exercer son oeil à repérer la beauté dans le spectre de l’invisible, nul besoin de lentilles performantes: il suffit d’user d’un peu de curiosité, et d’oser aller voir plus loin.

i Ed Yong, I contain multitudes : the microbes within us and a grander view of life, Harper Collins Publishers, New York, 2015

ii Luc-Alain Giraldeau, Dans l’oeil du pigeon – Évolution, hérédité et culture, Éditions du Boréal, Montréal, 2016

iii James W. McAllister, Beauty and revolution in science, Cornell University Press, New York ,1996

iv Ève Curie, Madame Curie (Biographie), Gallimard, Paris, 1938