La genèse du Big Bang dans la Science


Peu connus, les 2 véritables pères du concept du Big Bang sont le physicien russe Alexander Friedmann (1888-1925), qui en 1924 évoque l’idée d’un grand boum à l’origine d’une fuite éperdue et omnidirectionnelle des divers corps célestes à partir d'un lieu initial, et l'abbé Georges Lemaître (1894-1966), qui en 1927 imagine l’explosion d’un atome primitif qu’on peut rapprocher de ‘l’œuf primitif’ de toutes les grandes traditions. Mais il faut attendre 1948 pour que le concept soit repris par 3 grands physiciens dans un numéro du… 1er avril de la très sérieuse revue ‘Physical Review’ ! Il s'agissait de rendre compte de travaux mathématiques sur le processus par lequel les différents éléments chimiques ont été créés au début de l’Univers. Or, les équations menaient à une gigantesque explosion qui évoquait la bombe H, alors à l'étude. La date de parution et la signature des auteurs en forme d'abécédaire: Alpher-Bethe-Gamow (alpha-beta-gamma) témoigne cependant du peu d'intérêt que les 3 compères portaient à leurs spéculations, qui n’eurent d’ailleurs pas grand retentissement jusqu’en 1950. À cette date, l'un des plus farouches opposants à cette idée d’explosion initiale, Fred Hoyle, utilisa le terme de ‘Big Bang’ pour la ridiculiser lors d'une émission télévisée. Ironie du sort, cette image caricaturale ( car le Big Bang n'est pas une explosion mais une expansion ), frappa si fort les imaginations qu’elle commença à faire son chemin dans l’esprit des cosmologistes et du grand public !


Création de l’Univers : d'où venons-nous?


Cette interrogation semblait vouée à hanter indéfiniment la pensée humaine jusqu'au jour où, en 1929, grâce au télescope Hooker du Mont Wilson, l'astrophysicien américain Edwin Hubble apporte un support expérimental à la théorie inflationniste de l'Univers ; il montre que toutes les galaxies du cosmos - y compris la Voie Lactée - s'éloignent les unes des autres à une vitesse proportionnelle à leurs distances respectives. Peut-on alors retracer l'évolution de l'Univers en remontant à la source et ainsi préciser notre origine ? En effet, en remontant au ‘commencement’, toutes les étoiles devaient être groupées ensemble en un conglomérat de plus en plus dense, devenu à l'extrême limite un point indéfini de l'espace-temps, un point qui contenait tout et n'occupait spatialement rien ! Cette vérité fantastique peut-elle nous délivrer de nos angoisses métaphysiques quant à notre provenance ? Selon la théorie du Big bang, nous venons de nulle part en même temps que de partout, et sommes nés de rien qui a donné Tout, au temps zéro puisque les dimensions temporelle et spatiale n'existaient pas avant le Big Bang…


Zoom sur le Grand Boum initial


Le terme est surtout évocateur à nos oreilles, mais il doit l'être exclusivement à nos yeux. En effet, il est certain que l'explosion originelle du Big Bang, si elle a eu lieu, a dû être totalement silencieuse dans le vide sidéral. Par contre, la concentration de matière - toute la masse de l'Univers contenue dans une bille pas plus grosse qu'une tête d'épingle, qu'un atome - n'a pas manqué, par un mécanisme fantastique qui nous échappe encore, d'allumer le plus gigantesque feu d'artifice de tous les Temps. Nous serions tous nés de cette tête d'épingle miraculeuse. Les télescopes, ces instruments à voir dans le passé, sont là pour nous aider à vérifier cette hypothèse. Depuis qu’Einstein a montré que dans le vide, la vitesse de la lumière est constante - l'expansion universelle, aux premiers instants, s'est faite elle à une vitesse 100 fois plus rapide - on sait que ces télescopes sont des machines à remonter le temps. Soyons conscients que ce que nous voyons d'Andromède aujourd'hui en est parti, sous forme d'ondes lumineuses avant que l'homme ne soit officiellement apparu sur Terre. Mais certaines observations ne s’accordent pas avec le schéma du Big Bang, si bien que certains cosmologistes parlent de ‘mythe’.

Des corps célestes plus vieux que l'Univers !


Un des grands problèmes posé par le grand Boum est la mise en évidence de corps célestes qui semblent avoir existé… avant lui ! Ainsi le Big Bang n'aurait pas tout créé ? Ce doute est né d'observations de corps astraux de plus en plus vieux et éloignés, alors que l'ancienneté du Big Bang, elle, ne cesse de diminuer. En effet, l’âge de l’Univers s’est rétréci comme une peau de chagrin : de 16 milliards d'années, valeur généralement admise en 1980 par les astrophysiciens, on s'accorde plutôt en 2008 sur un âge estimé de 10 à 12 milliards d’années ! Se pose alors une question fascinante : l'Univers, au lieu d'émaner d'une unique explosion, a-t-il connu plusieurs Big Bang ? Ainsi résoudrait-on ce paradoxe d'un Univers plus jeune que certains de ses composants… Et, dès lors, se pose la question - difficile à élucider - concernant ce qu'il y avait avant le Big Bang, question habilement éludée par les savants qui disent que, par définition, on ne peut y répondre puisque que le temps, aussi bien que le Cosmos, ne préexistaient aucunement. Si comme le stipule le modèle standard du Big Bang, l'Univers a fait irruption du néant à partir d'une gigantesque explosion primordiale, la température du milieu galactique actuel doit en garder la trace. Cet écho a été détecté presque par hasard en 1965 par les américains Penzias et Wilson, au moyen du télescope Holmdem, dans le New Jersey. Ce résidu de l'éclatement de ‘l'oeuf cosmique’ a aussi été identifié à une plus grande échelle par le satellite COBE en ce qui fut vu, à l’époque, comme une « preuve éclatante » du Grand Boum. Or, en physique, l'expérience montre que la certitude n'a pas cours. Parce que, en vérifiant l'écho du Big Bang, le satellite COBE en a aussi montré la grande uniformité. « La mariée était trop belle », écrivait à ce sujet Pierre Kohler, dans Sciences et Avenir de juin 1992. Car si le résidu thermique qui provient du Big Bang ne présente que d'infimes variations, comment se fait-il que l'Univers soit si ‘grumeleux’ avec ses galaxies, ses étoiles, ses planètes ?



Univers à plasma et vortex…


En d’autres termes, les observations semblent corroborer l’existence d’un Big Bang, mais la nature trop homogène du cosmos nie notre existence ! Un paradoxe de plus de la physique actuelle, qui pourrait bien porter un coup fatal aux partisans de la théorie du Big Bang unique. Le satellite IRAS a pour sa part révélé une grande variété dans le cosmos, avec des amas de galaxies, des quasars supermassifs, et même de jeunes galaxies qui se forment encore actuellement. Selon les spécialistes, ces observations sont totalement en désaccord avec la théorie du Grand Boum. Une frange d’astrophysiciens tentent de pallier le paradoxe en évoquant l’existence de matière sombre ou matière noire invisible, de branes et de cordes cosmiques… Problème : l’existence de ces éléments n’a jamais pu être démontré ; ils sont donc tout aussi spéculatifs que le Big Bang ! Des savants ont imaginé des solutions sérieuses de rechange à ce grand Boum : la théorie de l'état stationnaire de Bondi et Gold, avancée dès 1948, imagine un Univers éternel, sans commencement ni fin ; elle a trouvé des arguments de soutien dans les travaux du Prix Nobel suédois Hannes Alfven. Ce scientifique proposa en 1937 l’idée suivante : nous faisons partie d'un nuage fini de matière s'étendant à jamais dans le vide… Ce qui n'empêche pas des petits bangs de se produire localement et successivement, formant des sortes de bulles cosmiques ; des bulles de 250 millions d'années-lumière de diamètre ! Quant au fond de micro-ondes, détecté par COBE, ce ne serait que le murmure des électrons piégés dans de puissants champs magnétiques.


Une infinité d’Univers-bulle ?



C'est donc vers cette structure de galaxies distribuées dans l'espace, comme si elles formaient la surface de gigantesques bulles cosmiques, nées des ondes de choc des étoiles primordiales qui ont explosé et poussé la matière galactique en coquilles sphériques, que tendent actuellement les astronomes détracteurs du Big Bang. Une infinité d'univers-bulles, dont le nôtre, condamnés à ne jamais se voir, ni se parler… Des observations faites grâce au télescope du Mont Hopkins en Arizona, ont même mis en évidence les limites de notre ‘bulle’ ; des parois galactiques de centaines de millions d'années-lumière de long et de 10 à 15 millions d'épaisseur! Ces ‘murs’, assurément, n'ont aucune place au sein de la théorie du Big Bang, dont ils pourraient bien, à terme, sonner définitivement le glas. Et le schéma classique de l'univers en expansion se verrait remplacé par celui « de la mousse de savon dans un évier de cuisine » (sic). Une image qui rappelle la citation du savant-poète A. C. Clarke (1917-2008) : « Nombreux et étranges sont les Univers qui flottent comme des bulles dans la mousse surnageante à la rivière du Temps ».


Notre Univers est-il fermé… et chiffonné ?


« L'Univers est des milliards d'années plus jeune que les plus vieilles étoiles qu'il contient ! » Ce constat s’imposa aux astronomes lors de l’observation de l'explosion d'une supernova dans la constellation de Cetus, en juillet 1992. Cela vient, une fois pour toute, à fixer l'âge de l'Univers : 10 à 12 milliards d'années, voire moins ! Nettement en deçà en tout cas de l'âge de certaines étoiles qui ont existé il y a 15 milliards d'années… Devant cette information, certains scientifiques en concluent que l'Univers ne serait pas ouvert et infini mais bel et bien fermé. Récemment, plusieurs publications dans des revues scientifiques évoquent notre Univers comme un espace clos et froissé comme une feuille de papier qu’on aurait roulé en boule… Un concept intéressant, d’autant que les dernières observations du rayonnement fossile semblent confirmer cette hypothèse.


Des thérories incensées...


NON PAS UN MAIS DES BIG BANG ? Andrei Linde, savant d’origine russe enseignant à Stanford, créa la sensation en janvier 1999, lors d’une conférence : il n’utilisa pas l’expression LE Big Bang, mais UN Big Bang pour décrire l’instant initial de notre univers. Selon lui, il se formerait en permanence une infinité d’autres univers, de gigantesques ‘bulles d’espace-temps’ de cette mousse il y a 12 milliards d’années ! Un Big Bounce plutôt qu’un Big Bang ? Une nouvelle théorie excite l’imagination de plusieurs chercheurs : il se pourrait que la matière avalée par un trou noir ‘tombe’ dans un autre univers, lui-même piégé à l’intérieur ! Cela suggère qu'au lieu du Big Bang, un premier univers pourrait s'être effondré pour ensuite "rebondir" dans une nouvelle expansion, un phénomène baptisé ‘Big bounce’ ( le Grand Rebond). « L'intérieur du trou noir serait un univers en lui-même » résume Christian Böhmer, de l'université de Londres.

Sources:http://neo-free.forumpicardie.com/sujets-divers-f17/la-these-du-big-bang-serait-fausse-t275.htm