Est-ce que le cosmos a toujours existé, ou bien quelque chose l’a amené à apparaître ? Il est temps de parler du plus grand mystère de l’univers.
Comme toute grande question, il est difficile de savoir par quel bout commencer. Est-ce que l’univers a toujours existé ? Au fil des ans, quelques-uns des plus grands esprits de la physique ont fait valoir que quelle que soit l’époque à laquelle vous remonteriez, l’univers serait toujours là. D’autres ont fait présenté que l’inverse devait être vrai aussi – quelque chose a dû se passer pour amener le cosmos à exister. Avec ces deux parties revendiquant des observations soutenant leur point de vue. Jusqu’à récemment, la réponse semblait aussi éloignée de nous que jamais.
Toutefois, un peu plus tôt cette année, les cosmologistes Alex Vilenkin et Audrey Mithani ont affirmé avoir tranché le débat. Ils ont découvert des raisons pour lesquelles l’univers ne pourrait avoir jamais existé. Pourtant, ce que la nature donne à contrecœur d’une main, elle le reprend de l’autre – même si l’univers a un début, ses origines peuvent être perdues depuis la nuit des temps.
La cosmologie moderne a commencé en 1916 quand Albert Einstein a appliqué sa nouvelle théorie de la pesanteur et la relativité générale, à la plus grande masse gravitationnelle à laquelle il pouvait penser : l’univers tout entier. Comme Newton avant lui, Einstein avait favorisé un univers immuable – un univers qui a toujours existé et n’avait donc pas de commencement. Pour ce faire, Einstein s’est rendu compte que la gravité rassemblant toute la matière de l’univers devait être contrée par une répulsion cosmique bizarre dans l’espace vide.
L’univers statique d’Einstein était malheureusement instable. Comme le physicien anglais Arthur Eddington l’a souligné, un tel univers en équilibre se balancerait sur un fil du rasoir entre expansion et contraction. Un nouveau coup est porté en 1929, quand l’astronome américain Edwin Hubble a observé que les galaxies s’éloignaient les unes des autres, comme des éclats d’obus cosmique. La conclusion était que l’univers est en expansion.
Pourtant, si l’univers est en expansion, une conséquence inévitable doit être que sa taille devait être plus petite par le passé. Imaginez rembobiner cette expansion pour revenir à une époque où tout a été comprimé en un minuscule volume. C’est le big bang.
La théorie du big bang, qui a par la suite été développée, décrit l’évolution de l’univers à partir d’un point chaud, un état très dense, mais rien n’est dit à propos de ce qui a amené à l’existence de cet univers. Cela reste une question cruciale sans réponse : que s’est-il passé avant le big bang et était-ce vraiment un début ?
Pas étonnant, alors, que l’appel de cette sorte d’univers éternel ne soit devenu populaire, notamment parce que ces questions gênantes n’ont jamais été posées. En 1948, Fred Hoyle, Hermann Bondi et Tommy Gold ont proposé que, dans l’univers étendu, une sorte de fontaine à nouvelle matière permettait de combler les espaces entre les galaxies et le tout fusionnait pour former de nouvelles galaxies. Selon cette image d’état d’équilibre, l’univers serait le même aujourd’hui qu’il l’a toujours été et le sera toujours. Il n’a pas de commencement, il a simplement existé… depuis toujours.
Cependant, la théorie de l’état stationnaire a été sabordée par deux observations. La première fut la découverte, dans les années 1960, que le lointain, et, par conséquent, l’univers primitif, n’a pas le même aspect que l’univers actuel. La seconde a été la découverte de 1964 du fond diffus cosmologique, qui est la rémanence à chaud de la boule de feu du big bang – une sorte de signale fantôme de la déflagration. Plus récemment, le satellite WMAP de la NASA a effectué des mesures détaillées de ce fond cosmique et a montré que le big bang s’est déroulé il y a 13,7 milliards d’années.
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Crédit image À-la-Une : © Byoungho Kim / Soft Crash/aluminum, © Piezo, Arduino/330x330x165(D) CM/2011
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