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Big Bang

Et si l’univers n’avait pas de fin (ni de début)

Publié le 23 janvier 2020
Le Big Bang est généralement considéré comme étant la naissance de l’Univers mais de nouvelles théories scientifiques se développent en suggérant qu’il pourrait en être tout autrement.
Olivier Sanguy
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Olivier Sanguy est spécialiste de l’astronautique et rédacteur en chef du site d’actualités spatiales de la Cité de l’espace à Toulouse.
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Le Big Bang est généralement considéré comme étant la naissance de l’Univers mais de nouvelles théories scientifiques se développent en suggérant qu’il pourrait en être tout autrement.

Atlantico.fr : D'où provient ce débat ? Quelle est son histoire ?

Olivier Sanguy : Il est quasiment aussi ancien que le modèle du Big Bang lui-même. Pour simplifier, le Big Bang situe la naissance de l’Univers il y a 13,8 milliards d’années avec une explosion primordiale. Mais déjà ce terme «explosion» est un abus de langage utilisé à des fins de vulgarisation. En tout cas, l’Univers primordial est alors très dense et très chaud et s’étend de façon exceptionnelle, c’est ce qu’on appelle l’inflation. Aujourd’hui encore l’Univers s’étend. Le Big Bang résulte de la théorie de la relativité d’Albert Einstein. Ce sont le chanoine astrophysicien belge Georges Lemaître et l’astronome américain Edwin Hubble qui sont à l’origine de ce modèle à la fin des années 1920. En fait, le terme Big Bang n’a pas été inventé par l’un de ces deux scientifiques. C’est le physicien britannique Fred Hoyle qui l’a lancé en 1950 pour se moquer de cette théorie ! Fred Hoyle était en effet adepte d’un modèle d’Univers stationnaire qui s’oppose à un cosmos en expansion. Notons que Big Bang se traduit en français Gros Boum et là on ressent le côté très moqueur de l’appellation. Cela montre aussi que le Big Bang ne faisait pas au départ unanimité. Puis au fil d’observations qui confirmaient ce que le modèle annonçait, la majorité de la communauté scientifique a adopté ce qui est devenu le modèle standard actuel de la cosmologie, avec bien d’autres évolutions théoriques entre-temps. Mais le terme Big Bang est resté ! Ceci dit, la science ne doit pas être dogmatique, donc il y a toujours eu des astrophysiciens, cosmologistes, etc. qui soient cherchaient d’autres versions du Big Bang ou carrément des modèles différents. Ensuite, ce sont les observations et les travaux sur le formalisme mathématique des modèles qui permettent de trancher, ou en l’occurrence de dégager un modèle standard qui fait le plus consensus.

Quels sont les enjeux ?

Tout d’abord, il s’agit de comprendre l’histoire de l’Univers. C’est une question qui fascine l’humanité depuis des temps immémoriaux. Au modèle standard, des scientifiques opposent d’autres approches où par exemple le Big Bang ne serait pas un début absolu du temps et de l’espace, mais une sorte de rebond qui s’est déjà produit et se produira encore. Notre Univers a alors été précédé par d’autres et sera suivi par d’autres. Certains évoquent des multivers, soit un modèle ou notre Univers n’en est qu’un parmi une multitude. Il y a aussi des différences concernant le destin de notre cosmos. On parle d’arrêt de son expansion qui aboutira à une contraction pour peut-être amorcer un autre Big Bang. à l’opposé certains avancent une mort thermique. Dans ce cas, l’expansion est telle que la densité d’énergie devient trop faible, ce qu’on appelle le Big Rip, la grande déchirure en anglais. On pourrait penser que tout ceci n’est qu’un jeu intellectuel, des constructions de l’esprit où s’exprime l’imagination de scientifiques. En fait, tout ceci repose sur des formalismes mathématiques tellement complexes qu’une seule solution n’existe pas. Il faut aussi garder à l’esprit que ces travaux théoriques sont forcément liés à la physique fondamentale qui finit toujours par avoir des applications insoupçonnées. Prenez l’exemple de la théorie de la relativité d’Einstein. Lors de sa publication par ce grand savant il y a plus d’un siècle, on s’est sûrement demandé à quoi ça pourrait bien servir pour le commun des mortels. Et bien, par exemple, sans la théorie de la relativité, le GPS ou le système européen Galileo, qui permettent de savoir où on est à quelques mètres près, ne pourraient pas être aussi précis (il faut tenir compte de l’effet de la relativité sur les horloges atomiques embarquées sur les satellites GPS et Galileo).

Quelle est la méthode pour tenter de comprendre le fonctionnement de l'Univers ?

La démarche consiste donc à développer des modèles puis à les confronter aux observations pour tenter de déterminer lequel des modèles s’approche le plus de ce qu’on mesure. C’est une interaction constante entre réflexion théorique et observation. Ce qu’il se passe désormais de plus en plus souvent, c’est que certains modèles exigent des observations d’une précision que nous ne sommes pas en mesure d’atteindre en raison de limites technologiques. On peut cependant espérer qu’avec des innovations techniques, on accédera à des observations qui donneront à la communauté scientifique les outils pour arbitrer entre ces différents modèles.

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clo-ette
- 25/01/2020 - 20:35
bien d'accord
sur "la philosophie mère de toutes les sciences " .
Le gorille
- 25/01/2020 - 18:28
L'horizon ?
C'est quand même un "bord". 19 jours sur la Grande Bleue sans voir un seul bateau ni aucune terre : ça fait drôle aussi. Mais la question du début et d'une fin, en fait de limites, a un sens. Si on les supprime, ces limites, ce début et cette fin... j'vous dit pas le vertige métaphysique qui en découle ! Et on n'entre pas pour autant dans l'éternité (eh non ! pas de repos à se dorer au soleil !)... Allez résoudre cette contradiction ! Mathématiques ou pas, il y a quelque part comme une contradiction. Alors, c'est là où entrent en jeu des réflexions qui dépassent les mathématiques ! Si on ne veut pas de la philosophie, mère de toutes les sciences, c'est le gouffre assuré...
assougoudrel
- 25/01/2020 - 10:16
Immensité
J'ai fait de nombreux voyages en cargo et chacun durait en moyenne 40 jours; l'après midi, je me tenais à l'avant du navire pour un moment de tranquillité, en regardant l'horizon tout autour; on a une impression d'immensité, tout en étant à l'intérieur d'une grande jatte. Pareil dans le désert. Dans la foret amazonienne, on est tout petit, tout en ayant une sensation d'étouffement (trop d'oxygène et d’humidité). C'est assez effrayant. Je n'ose imaginer ce qui se passe là-haut, alors que la Terre n'est rien dans l'univers; alors, chercher à savoir un début ou une fin...