Sciences et Avenir-L'avant Big-Bang

DOSSIER
Cosmologie
Notre univers pourrait n’être
qu’un parmi de multiples
autres aux lois physiques
différentes : une prédiction
de la théorie des cordes
couplée à celle de l’inflation
perpétuelle.
Un début de l’Univers
qui fait débat
L’Univers n’a peut-être pas commencé il y a 13,8 milliards d’années. Depuis la
théorie des cordes jusqu’à la gravitation quantique à boucles, les tentatives se
multiplient pour supprimer cette singularité initiale d’où le temps et l’espace
auraient émergé. À la clé, une nouvelle physique et d’autres univers…
Qu’y avait-il avant le Big
Bang ? De quoi bouleverser
toute la physique, rien
de moins. Car une « préhistoire
» de l’Univers est
pour l’heure incompatible
avec la théorie qui décrit à merveille son
évolution : la relativité générale. Selon
elle, un « avant-Big Bang » est tout simplement
impossible, comme le rappelle
l’astrophysicien Marc Lachièze-Rey :
« Notre univers décrit par les équations
de la relativité générale est en expansion,
conformément aux observations.
En remontant dans le passé, il devient
de plus en plus petit, chaud et dense
jusqu’à parvenir à une singularité, que
l’on appelle Big Bang. Cette singularité
correspond à un instant “0”, de taille
nulle et de densité infinie. L’espace mais
aussi le temps n’auraient existé qu’à
partir de ce point. » S’interroger sur ce
qu’il y avait « avant » n’aurait donc pas
de sens. Autant se demander « ce que
l’on trouve au nord du pôle Nord »,
selon une formule couramment utilisée
chez les cosmologistes.
Alors, fin de l’histoire ? Non, ce serait
plutôt le début. Car la singularité déplaît
aux physiciens, mal à l’aise avec les zéros
et l’infini qui sont plutôt l’apanage des
mathématiciens. Par ailleurs, cette singularité
est une prévision de la relativité
générale destinée à décrire l’Univers à
grande échelle, en interprétant la gravitation
comme une déformation de l’es-
38 - Sciences et Avenir - La Recherche - Novembre 2022 - N° 909