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Manon : « Qu’est-ce qu’il y aurait eu si le Big Bang n’avait pas eu lieu ? »

Publié le 8 décembre 2021 Mis à jour le 8 décembre 2021

Michel Tytgat (Unité de recherche en Physique théorique) tente de répondre à la question de Manon dans The Conversation.

Michel Tytgat, Université Libre de Bruxelles (ULB)

Pour pouvoir répondre à ta fascinante question, il faudrait déjà que l’on sache comment notre Univers est né. Or, pour le moment, nous ne le savons pas. Enfin, pas vraiment. Le problème est double. D’une part, nous ne pouvons pas retourner au tout début de l’univers pour vérifier ce qui s’est réellement passé. Ensuite, nos théories ne sont pas encore au point.

Pour comprendre pourquoi, il faut d’abord sur se pencher sur ce fameux Big Bang. Le mot évoque une explosion, et effectivement l’image est parlante. Notre Univers, c’est-à-dire toute la matière qu’il contient serait né à la suite d’une gigantesque explosion.

Comment pouvons-nous penser cela ? L’idée du Big Bang repose sur deux découvertes majeures faites au XXe siècle. La première est que les galaxies (ensembles d’étoiles et de planètes) s’éloignent les unes des autres, une découverte associée à Hubble, un astronome américain. Se pose la question de savoir ce qui a mis les galaxies en mouvement ? Mais en tout cas, si on remonte un peu dans le temps, les galaxies devaient être un peu plus proches les unes des autres. Et si l’on prolonge ainsi ce voyage vers le passé, on arrive à la conclusion que les galaxies, les étoiles qui les composent, etc., étaient trop comprimées pour pouvoir exister telles quelles.

Au lieu de cela, l’univers devait être beaucoup plus simple et contenir juste un gaz très chaud. Cette idée est corroborée par une deuxième découverte majeure du XXe siècle à savoir que notre univers baigne dans une lumière douce et diffuse qu’on appelle « le fond de rayonnement cosmique ». Lorsqu’on remonte dans le passé, comme nous venons de le faire pour les galaxies, cette lumière devait être beaucoup plus intense, identique à celle qui émane d’un gaz très chaud. Conclusion : l’Univers est en expansion et est passé par une phase très chaude.

Expansion ? Et oui, nous disons que l’univers est en expansion, à la manière d’un élastique qui s’étire. Pour comprendre cela, il faut faire intervenir la théorie de la Relativité d’Einstein. D’après cette théorie, l’éloignement des galaxies n’est pas dû à leur mouvement mais au fait que l’espace entre les galaxies s’étire…

C’est bizarre mais nous avons plein de raisons de penser que c’est ainsi. La théorie d’Einstein nous permet de décrire ce qui se passe, tout ce mouvement des galaxies, le gaz chaud, etc., tant vers le passé que vers le futur. On pense qu’on peut remonter très loin dans le passé. Très loin, ça veut dire jusqu’à il y a environ 14 milliards d’années et ainsi pouvoir parler ce qui s’est passé lorsque l’Univers n’était âgé que d’une petite fraction de seconde (ce qui est assez dingue quand on y pense).

Mais toute chose à ses limites, et la théorie d’Einstein ne nous permet pas de remonter jusqu’à l’instant zéro, ni même de garantir qu’il y a eu un instant zéro. Par exemple, certains pensent que l’univers existe de tout temps et est passé par des cycles. Cet instant zéro, c’est ce qu’on appelle le Big Bang. Pour aller jusque-là, ou simplement pour pouvoir en parler, il faudrait une nouvelle théorie.

Pour revenir à ta fascinante question, disons que malheureusement, dans l’état actuel de nos connaissances, nous ne le savons pas encore. Mais pour que tu ne restes pas sur ta faim, permets-moi de mettre en avant une idée fascinante de plus et qui est beaucoup discutée par les experts. Il s’agit du « multivers ». Dans le « multivers » une multitude d’univers existent et sont créés en permanence. II faut imaginer un arbre dont les branches se sépareraient indéfiniment et dont notre Univers ne serait qu’une petite branche particulière parmi une multitude… Un infini dans un infini en quelque sorte. Jusque-là rien de bien extraordinaire, si j’ose dire. Les choses deviennent particulièrement intrigantes si je te dis que l’on envisage que les lois de la physique puissent être différentes dans chacun de ces univers ! Si c’est le cas, la majorité des univers serait très différente de notre Univers, tellement que la vie elle-même y serait probablement impossible. Dès lors, notre Univers possède une propriété remarquable, en tout cas de notre point de vue : il est tel que nous puissions en parler !


Diane Rottner, CC BY-NC-ND

Si toi aussi tu as une question, demande à tes parents d’envoyer un mail à : tcjunior@theconversation.fr. Nous trouverons un·e scientifique pour te répondre.The Conversation

Michel Tytgat, Physicien, Directeur de Recherches FNRS, Professeur ULB, Chargé de conférence ULg, Université Libre de Bruxelles (ULB)

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.

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