Assurément, ce n'est pas “pourquoi” la vitesse de la lumière est constante que vous vous demandez, c'est plutôt “comment”.

Alors comment savons-nous qu'elle est constante ? Grâce à un certain nombre d'expériences : Vitesse de la lumière — Wikipédia

“Pourquoi” est-elle constante est une question probablement impossible, mais qui s'il était possible d'y répondre, vaudrait certainement un prix Nobel (ou plusieurs).

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“Probablement impossible”, pourquoi ? Pourquoi y a-t-il 3 dimensions physiques à l'univers, et non pas 4 ou 5 ou … 11[1] ? Pourquoi le temps, et non pas 2 temps[2] ou 3 temps distincts ? Pourquoi les charges électriques + et - … et non pas A, B, et C ? Pourquoi 2 sexes différents, et non pas 42 ou 720[3] ?

Nous pourrions faire un pas dans la direction de la réponse du “pourquoi” si on considérait le Théorème d'incomplétude de Gödel :

Dans n'importe quelle théorie récursivement axiomatisable, cohérente et capable de « formaliser l'arithmétique », on peut construire un énoncé arithmétique qui ne peut être ni démontré ni réfuté dans cette théorie.

Et ce qui nous intéresse ici n'est pas ce théorème mais la façon dont il est construit : par récurrence. Il est grosso modo une démonstration que dans un système de preuve quel qu'il soit, on ne peut pas démonter les axiomes, évidemment puisque le système de preuve part de ses axiomes pour avancer et construire ce qu'on va appeler par la suite “la connaissance déduite”.

On ne peut donc pas déduire des théorèmes que l'on construit en partant d'axiomes, les axiomes en question. Tout comme un serpent ne peut pas se manger lui-même, ou une boîte ne peut pas contenir une plus grande boîte, ou comme : même s'il est vrai que dans un mur de briques, toute brique est en appui sur une ou plusieurs autres briques, il est aussi vrai que certaines briques sont posées sur le sol (ce sont les “axiomes” du mur).

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Dans le cas du monde physique, l'équivalent du théorème d'incomplétude nous donne qu'il n'est pas possible de construire “dans le monde physique” une “preuve physique” de la structure de ce monde, et donc ni une “preuve théorique” puisque toute théorie est également physique, dès qu'on l'exprime.

La structure du monde peut dès lors être vue comme étant la liste des axiomes du monde physique, desquels toute la réalité découle. Il en résulte que la structure ne peut en aucun cas être déduite, ce qui invalide toute question de la forme “pourquoi … <<structure de l'univers>>”. Par exemple : “pourquoi l'univers est-il infini ?” alors que l'univers est bien infini, ou “pourquoi n'y a-t-il pas de fin au temps ?” alors qu'il n'y a bien pas de fin au temps, ou “pourquoi la vitesse de la lumière est-elle constante ?” alors que la vitesse de la lumière est bien constante…

Si l'univers était contenu, on pourrait effectivement répondre, quelque chose comme : parce que les forces fondamentales de l'univers ne s'arrêtent pas dans l'espace, elles ont une portée infinie, il coûterait donc une puissance de calcul infinie à l'univers pour faire avancer le temps, même d'un seul pas.

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Maintenant, pourquoi l'univers ne peut pas avoir une puissance de calcul infinie ? Parce que ça permettrait d'avoir des univers simulés dans des univers simulés dans des univers simulés … etc, et ainsi de suite. Mais où est le problème ?

C'est effectivement ce que Nick Bostrom propose dans son fameux “argument de la simulation”[4], argument qui semble être juste au premier abord, jusqu'à ce qu'on réalise qu'avoir une puissance de calcul infinie permet de “ranger dans des boîtes, des boîtes plus grandes” (en logeant dans un univers un simulateur, qui contient un univers qui contient un simulateur, qui contient un univers … etc). En un mot : ça ne tient pas !

C'est à dire qu'une puissance de calcul infinie, permet de construire un mur infini de briques dans lequel aucune brique ne touche le sol !

• Un tel mur ne se peut pas.
• Un tel univers ne se peut pas.

Dans le monde réel il y a donc une limite à la puissance de calcul, et cette limite est la célérité de l’univers : 299 792 458 m/s.

Notes de bas de page

[1] Théorie des cordes — Wikipédia

[2] Temps imaginaire — Wikipédia

[3] Le blob: étrange organisme dont les propriétés fascinent les scientifiques

[4] Hypothèse de simulation — Wikipédia