Hubert Reeves

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Émission du 2 avril 2005

La question est souvent posée : Le Big Bang est-il vraiment le tout début de l'univers ? Est-ce son acte de naissance ? Est-il possible qu'il n'y ait rien eu avant ?

Notre naissance personnelle, la naissance de la Terre, celle du Soleil, sont des événements qui se situent à un moment donné du temps et qui, par conséquent s'inscrivent dans une chronologie. Il y a un avant pour chacun d'eux, puis un moment où ces événements ont eu lieu. Que peut-on dire de la naissance de l'univers, dans ce contexte ? Ce n'est certes pas un événement comme les autres.

Voilà des questions très légitimes qui sont souvent posées (quand on évoque le Big Bang).

En fait, il vaudrait mieux parler, non pas d'un début de l'univers, mais de l'horizon de nos connaissances par rapport au passé du cosmos. Dans le cadre de nos informations actuelles, obtenues grâce aux observations et aux théories de la physique, nous ne pouvons rien dire de crédible sur la période antérieure.

De nombreux auteurs ont abordé cette question, et ont inventé des scénarios dont le but est d'arriver à reconstituer la séquence des événements qui auraient précédé le Big Bang, et auraient amené à son avènement. Mais jusqu'ici, aucun n'a pu passer le test de validation des affirmations scientifiques : la confrontation avec les observations. Ils demeurent tous à l'état de spéculations intéressantes, certes, en attente d'être confirmées ou infirmées par des faits.

L'angle d'approche le plus intéressant est sans doute la recherche de la cause de la très grande chaleur qui caractérise le Big Bang. Le mouvement de récession des galaxies (l'expansion du Cosmos observé par Hubble) extrait son énergie de la gigantesque énergie thermique des premiers instants de l'univers, en analogie avec l'image d'une explosion. Mais quelle est l'origine de cette chaleur ? Pourquoi l'univers des débuts était-il chaud ?

Cette très haute température initiale, et aussi le fait observé qu'elle était la même partout (les variations de températures ne dépassaient pas un cent-millième la valeur moyenne) suggère fortement que cette chaleur provient d'un phénomène lié à la physique atomique.

Expliquons-nous : la découverte, vers les années 1920-1930, des lois qui régissent le comportement des atomes, ce qu'on appelle la physique quantique, nous a permis de découvrir l'existence de réalités physiques tout à fait inconnues jusque-là, appelées les champs quantiques. Il s'agit d'entités étalées dans l'espace, et auxquelles sont associées, en certains cas, des densités d'énergie gigantesques. Ces énergies peuvent, à certaines occasions, se transformer en chaleur.

Les théories contemporaines du Big Bang postulent en effet l'existence de tels champs quantiques, dont la transformation en chaleur aurait provoqué le Big Bang.

Cette affirmation, aux allures bien abstraites, se défend aujourd'hui par des arguments crédibles. Elle est considérée comme sérieuse par la majorité des astrophysiciens.

Mais, demanderons nous encore, d'où proviennent ces champs, et quelle est leur histoire ? La réponse à ces questions nous permettrait de reculer encore un peu plus dans le temps. D'aborder enfin la période de l'avant Big-Bang. Malheureusement, nous n'avons ici aucune piste crédible, nous sommes dans la « Terra Incognita », la région encore à explorer au-delà de l'horizon des connaissances telles que nous les possédons en l'an 2005.