Bientôt la fin du big-bang ?

Publié le par Patrick Chabannes

Le temps pourrait ne pas avoir de commencement, et pourrait très bien ne pas exister du tout”.

Ce magnifique article de vulgarisation des dernières avancées théoriques et leurs perspectives méritait d’être traduit et mis à la disposition du public français. Certes vous ne serez pas tous intéressés mais ceux qui voient dans l’Univers une source infinie d’étonnement, fondement même de la philosophie, sauront prendre le temps de se demander si le temps existe.

Lectori salutem, Pikkendorff

Nouvelles théories, nouvelles perspectives : bientôt la fin du big-bang ?

Le temps pourrait ne pas avoir de commencement, et pourrait très bien ne pas exister du tout”.

par Adam Frank pour le compte du Discover Magazine

Un jour d’été 1990, le big-bang cessa d’exister aux yeux des physiciens Paul Steinhardt et Neil Turok. Alors qu’ils organisaient une conférence à Cambridge, en Angleterre, sur le thème de la réunion de la physique fondamentale et de la cosmologie, un même éclair de génie les frappa tous deux. La science serait-elle enfin à même de s’attaquer au grand mystère du big-bang ? Mieux encore, saurait-elle résoudre l’une des plus importantes problématiques de notre temps : l’avant-big-bang ?

Aujourd’hui, Steinhardt et Turok ont approfondi cette vague idée qui leur avait traversé l’esprit. Avec l’aide d’une poignée de physiciens aux vues similaires, ils ont forgé une alternative sérieuse au modèle cosmologique reconnu par la majorité depuis un demi-siècle. En effet, selon la théorie du big-bang, l’Univers entier a jailli à un instant précis voilà quelques 13,7 milliards d’années. Cette nouvelle hypothèse nous présente, elle, un Univers pris dans une boucle infinie qui l’invite à se créer et à se recréer sans cesse. Elle se confirme même par des éléments corroborant le modèle actuel !

Il n’existe pas à ce jour de théorie plus approfondie pour faire face au dogme du big-bang, vieux de 40 ans. Parmi ses autres détracteurs, certains chercheurs vont jusqu’à envisager un temps infini qui ne s’écoulerait pas dans un univers, mais un multivers, soit une multitude d’univers dotés de leurs propres lois et de leurs propres histoires. D’autres encore aspirent à revoir le concept-même du temps, rendant ainsi l’idée de « commencement » obsolète.

Tous ces hérétiques de la cosmologie se rejoignent pourtant sur une chose : le big-bang n’impose plus aucune limite à ce que l’esprit humain peut explorer.

Big Idea numéro 1 : le prodige du super-univers

La dernière version du modèle de Steinhardt et Turok date de décembre dernier, publiée par le biais d’Evgeny Buchbinder, de l’Institut Perimeter pour la physique théorique à Waterloo, en Ontario (Canada). Pourtant, l’inspiration de ce papier est bien antérieure aux théories modernes de l’Univers. Au 4e siècle après J.-C., Saint Augustin méditait déjà sur ce que le Seigneur faisait avant le premier jour de la Genèse (citant avec un certain sarcasme cette adroite répartie : « Il préparait des supplices à ceux qui sondaient l’abîme de ses secrets[1] »). Ce n’est qu’en 1929 que le monde scientifique s’empara de la question, lorsque Edwin Hubble détermina que l’Univers était en expansion. L’observation l’amena à suggérer que le cosmos s’étendait depuis une explosion : le fameux big-bang.

Dans les années 1960, le modèle standard que nous connaissons prit forme : d’après lui, l’explosion n’eut pas lieu à un certain point dans le temps et dans l’espace : ce fut littéralement une explosion du temps et de l’espace. Avant cela, le temps n’existait pas. Une idée quelque peu difficile à avaler, y compris pour beaucoup de spécialistes. D’ailleurs, l’idée-même d’un commencement du temps est dure à imaginer : comment un univers décide-t-il qu’il est temps de se mettre à exister ?

Des années durant, toute tentative de comprendre ce qu’il a pu se passer à l’instant du big-bang s’est vite vue soldée par un échec. Le modèle standard implique que l’Univers a débuté dans un état de densité et de température infinies. A de tels extrêmes, toutes les lois de la physique s’effondrent. Aussi, pour pouvoir remonter jusqu’aux débuts des temps, il faut élaborer une nouvelle théorie. Une théorie qui unifie la relativité générale et la mécanique quantique.

Vers les années 1990, cette perspective d’unification s’améliore grandement avec le perfectionnement de la théorie des cordes : on pense alors se rapprocher d’une explication plausible au big-bang. Son application au monde réel reste à déterminer ; le Grand collisionneur de hadrons (LHC), un accélérateur de particules, devrait d’ailleurs nous en apprendre plus dès sa mise en fonctionnement à la fin de l’année. En attendant ses premiers résultats, les cordes nous ont déjà aidés à édifier d’étonnantes théories sur la construction de l’Univers. Parmi les plus récentes, on suppose par exemple l’existence de sept autres dimensions de l’espace, en plus des trois que nous connaissons.

Des choses étranges mais fantastiques peuvent avoir lieu dans ces autres dimensions : c’est ce qui inspira cette conférence décisive de 1999, organisée par Paul Steinhardt et Neil Turok, respectivement des universités de Princeton et de Cambridge. « Nous voulions combler un certain vide laissé par le modèle du big-bang. Beaucoup de choses nous semblaient rester inexpliquées, explique Turok. Le but était donc de discuter de ce que la théorie des cordes pouvait impliquer dans le domaine de la cosmologie. »

Le concept-clé de la conférence ? La brane, un monde tridimensionnel situé dans un espace de dimension supérieure (brane étant tout simplement l’abrégé de membrane). « C’est une notion qui commençait à peine à faire parler d’elle lorsqu’on a organisé la conférence, indique Steinhardt. Quelques temps auparavant, Neil et moi avions assisté à un débat durant lequel l’orateur les avait décrites comme des objets statiques. A la fin, nous avions tous deux posé la même question : et si les branes pouvaient bouger ? et s’il y avait collision, que se passerait-il ? »

Une fabuleuse image prit forme dans l’esprit des deux physiciens : une feuille de papier emportée par le vent peut être comparée à une membrane bidimensionnelle évoluant dans notre monde tridimensionnel. Aux yeux de Steinhardt et Turok, notre Univers tout entier est une membrane, ou 3-brane[2], flottant dans un espace quadridimensionnel appelé super-univers. De plus, notre brane n’est pas unique en son genre : d’autres flottent dans le super-univers. Aussi, de la même manière que deux feuilles de papier peuvent s’envoler et se coller l’une contre l’autre dans le souffle de la tempête, diverses 3-branes pourraient entrer en collision au sein du super-univers.

Les équations de la théorie des cordes supposent que chaque 3-brane devrait exercer certaines forces sur ses voisines directes, et que d’immenses quantités d’énergies sont retenues par ces forces. Une collision entre deux branes libèrerait ces énergies, et occasionnerait alors une formidable explosion à l’intérieur des branes. Et ça n’est pas fini ! Les caractéristiques théoriques de cette explosion correspondent fortement aux propriétés du big-bang, y compris le fond diffus cosmologique, soit le rayonnement issu de l’époque dense et chaude qu’a connu l’Univers dans ses premiers instants. Steinhardt ne cache pas son enthousiasme : « Ce fut une découverte extraordinaire pour nous, parce que cela signifiait que la collision de branes pouvait clarifier l’un des piliers de la théorie du big-bang ».

Trois ans plus tard, une nouvelle révolution : Steinhardt et Turok se rendirent compte que l’histoire ne s’arrêtait pas là. « Nous ne cherchions pas de cycle, mais le modèle le présupposait tout naturellement », dit Steinhardt. A la suite d’une collision, l’énergie libérée crée une immense quantité de matière dans les mondes des branes. Celle-ci évolue ensuite pour former le type d’univers qui nous est familier : galaxies, étoiles, planètes, et tout ce qui va avec. Dans les branes, les mondes s’étendent et s’étirent ; de même, dans le super-univers, les branes s’éloignent l’une de l’autre. Lorsque les mondes se sont étirés au point qu’il semble y avoir plus de vide que de matière, les forces exercées entre les branes les rapprochent de nouveau. Une nouvelle collision se produit, un nouveau cycle de création commence. D’après ce modèle, chaque période d’existence, soit le cycle complet d’une collision à l’autre, durerait environ mille milliards d’années. Notre Univers n’en serait donc encore qu’à ses balbutiements, n’ayant parcouru que 0,1% du cycle actuel.

Le concept de l’Univers cyclique résout efficacement le problème de l’avant. Une infinité de big-bangs implique un temps qui s’étire à l’infini dans toutes les directions. Steinhardt le confirme : « Le big-bang n’est pas un commencement du temps et de l’espace : il y a eu un avant. Et cet avant a de l’importance car il laisse une trace dans le cycle suivant ».

Ce décalage par rapport à la conception cosmologique classique n’enchante pas tout le monde. Beaucoup de chercheurs jugent ces idées malavisées, ou encore dangereuses. « Un scientifique fort respecté dans le milieu nous avait conseillé de tout lâcher parce que nous étions en train de saper la confiance qu’a le public en cette vision de la création de l’Univers », explique Turok. Cependant, une grande partie de l’intérêt de cette hypothèse réside dans le fait qu’elle n’est pas seulement admirable : elle est vérifiable.

Le modèle standard de l’Univers primordial prédit que l’espace doit être parcouru d’ondes gravitationnelles, de rides dans le tissu de l’espace-temps, seuls témoins des premiers instants de l’Univers après le big-bang. Ces ondes prennent un tout autre aspect dans le modèle cyclique, et cette différence peut être mesurée dès que les physiciens auront développé un détecteur d’ondes gravitationnelles suffisamment puissant. « Peut-être devra-t-on attendre 20 ans avant d’avoir la technologie nécessaire, admet Turok, mais dans la théorie, c’est possible. Vu l’enjeu, je pense que ça vaut bien la peine d’attendre. »

Big Idea numéro 2 : la flèche du temps

Si le concept de l’Univers cyclique offre une manière d’explorer le passé du big-bang, quelques scientifiques estiment que Steinhardt et Turok n’ont fait qu’éluder un plus grand problème des origines. « La vraie question n’est pas le commencement du temps, mais la flèche du temps, nous dit Sean Carroll, théoricien à Caltech. Un cycle infini est tout ce qu’on veut éviter ! Cela implique un temps qui coule dans une direction définie, or c’est justement cette direction que nous devons expliquer. »

En 2004, Carroll et son étudiante Jennifer Chen ont proposé une solution bien différente à ce problème de l’avant. Selon eux, la flèche du temps et son commencement ne peuvent être traités séparément : comment songer à résoudre l’énigme de l’avant-big-bang si l’on n’est pas à même de comprendre pourquoi l’avant précède l’après ? A l’image de Steinhardt et Turok, Carroll considère qu’il faut remodeler entièrement notre conception de l’Univers pour trouver la réponse. En revanche, l’idée de dimensions supplémentaires ne lui suffit pas : il veut aussi y ajouter des milliers d’univers, pour montrer que, dans un espace aussi immense, le temps ne coule pas forcément dans un seul sens.

L’écoulement inexorable du temps, toujours du passé au futur, est l’une des plus grandes énigmes du monde de la physique. Les lois gouvernant les objets individuels ne prennent pas en compte la direction du temps : si vous regardez un film dans lequel deux boules de billard s’entrechoquent, vous serez incapable de dire si le film est passé en avant ou en arrière. En revanche, si l’on rassemble des milliards d’atomes dans un ballon et qu’on l’éclate, les molécules d’air enfermées à l’intérieur se disperseront instantanément. Elles ne feront jamais marche arrière pour enfler le ballon à nouveau. Dans ce cas-ci, passé et futur prennent une toute autre forme.

Lorsqu’on aborde des objets aussi grands qu’un Univers, le système aura tendance à pencher vers l’équilibre. En physique, on appelle entropie la mesure du désordre au sein d’un système, soit son état plus ou moins équilibré. Plus le système sera proche de l’équilibre, plus son entropie sera haute ; l’équilibre est par définition sa valeur maximale. Ainsi, la flèche du temps est définie par le passage d’une entropie faible (toutes les molécules sont dans un coin de la pièce, instables) à une entropie maximale (les molécules emplissent l’espace de manière homogène, stables). Le chemin vers l’équilibre sépare l’avant de l’après. Une fois que vous avez atteint l’équilibre, la flèche du temps ne compte plus, car il n’y a plus de retour en arrière possible.

« Cela fait 13 milliards d’années que notre Univers évolue, fait remarquer Carroll. De toute évidence, il n’a pas commencé dans un état d’équilibre. » Au lieu de ça, tout dans l’Univers (la matière, l’énergie, l’espace et même le temps) a dû démarrer dans un état d’entropie extraordinairement faible. C’est la seule façon d’expliquer comment l’on a pu partir d’un big-bang et arriver à l’immense diversité de notre cosmos. D’après Carroll, si vous arrivez à comprendre ça, vous comprendrez le processus qui a donné vie à notre Univers.

Pour montrer toute l’étrangeté de l’Univers, Carroll envisage toutes les autres formes qu’il aurait pu prendre. Songeant aux innombrables possibilités, il s’interroge : « Pourquoi la configuration initiale a-t-elle permis au temps cosmique d’avoir une direction ? L’Univers primordial aurait pu prendre un nombre infini de configurations. Et une très grande majorité d’entre eux ont une forte entropie. » Ces univers à forte entropie auraient été tristes et inertes : l’évolution ne serait pas possible. Un tel univers ne pourrait ainsi pas produire des galaxies ou des étoiles, et encore moins supporter la vie.

C’est presque comme si notre Univers avait été paramétré avec exactitude pour débuter loin de l’équilibre et pouvoir posséder une flèche du temps. Toutefois, pour un physicien, évoquer l’idée d’un paramétrage exact équivaudrait à parler d’intervention divine. Aussi, le défi de Carroll était de trouver un moyen d’expliquer l’entropie faible initiale de manière logique, sans faire appel à d’incroyables coïncidences, ou (pire) encore, à un « miracle ».

C’est dans l’une des plus étranges et des plus exaltantes élaborations de la théorie du big-bang que Carroll trouva la solution. En 1984, le physicien Alan Guth, de l’Institut de Technologie du Massachussetts (MIT), suggéra que l’Univers primordial avait connu une brève phase d’expansion, appelée inflation. Cette expansion aurait permis à une région de l’Univers de s’étirer et de grossir considérablement, donnant tout ce que nous voyons aujourd’hui. Vers la fin des années 1980, Guth ainsi que d’autres physiciens, dont Andreï Linde, à présent à Stanford, conclurent que ce phénomène d’inflation pouvait se reproduire indéfiniment, dans un processus d’inflation éternelle. Par conséquent, des univers-bulles tels que le nôtre pourraient bien se créer sans cesse à partir du vide, et cette multitude d’univers fut, sans surprise, appelée multivers.

Pour Carroll, le concept du multivers était une explication à la direction et à l’origine du temps cosmique. La flèche du temps occupait son esprit depuis le troisième cycle à l’université, vers la fin des années 1980, époque à laquelle il publiait des articles sur la faisabilité du voyage temporel sur la base de la physique contemporaine. L’inflation éternelle suggérait qu’il ne suffisait plus de songer au temps comme limité dans notre Univers : il réalisa qu’il fallait l’envisager dans un contexte beaucoup plus large, doté de beaucoup plus d’univers.

« On s’est demandé si l’inflation éternelle pouvait avoir lieu dans les deux sens, explique Carroll. Le big-bang ne serait donc pas un phénomène isolé : une infinité d’univers-bulles pourrait toujours émerger du vide. Pour valider ce schéma, il n’y avait plus qu’à trouver le point d’origine, l’élément clé : une condition facile à atteindre qui pourrait avoir lieu un nombre infini de fois et permettre une inflation éternelle dans les deux sens. »

C’est en 2004 qu’une théorie de l’inflation éternelle viable s’engrangea dans l’esprit de Carroll. A l’époque, il participait à un atelier de cinq mois sur la cosmologie à l’Institut Kalvi de physique théorique, à Santa Barbara en Californie, accompagné de son étudiante Jennifer Chen. « Dans un endroit comme l’Institut Kalvi, vous êtes coupé du contexte de l’enseignement pur, dit Carroll. Cela vous donne le temps de faire le point et de réfléchir. » Au cours de ces quelques mois, Carroll et Chen ont imaginé un multivers fertile, sans début, ni fin, ni flèche du temps.

« Tout ce dont vous avez besoin, explique Carroll, avec cette manie de physicien d’en dire moins pour en signifier plus, c’est un peu d’espace vide, une pincée d’énergie sombre, et beaucoup de patience. » L’énergie sombre, dont l’existence dans le vide est prouvée par de récentes observations, est un paramètre essentiel à l’équation : en effet, d’après la physique quantique, tout champ d’énergie émet inévitablement des fluctuations aléatoires. Dans la théorie de Carroll et Chen, les fluctuations de l’énergie sombre jouent le rôle de graines qui initient de nouvelles inflations, et par la même occasion la création d’univers-bulles à partir du vide.

« Certains de ces univers-bulles s’effondreront en trous noirs et finiront par s’évaporer, poursuit Carroll. Mais d’autres continueront à se dilater à l’infini, pour finalement s’effilocher et créer du vide, duquel de nouvelles inflations pourront avoir lieu. » Et tout ça de manière infinie. Curieusement, la direction du temps n’a aucune importance dans ce schéma. « C’est le plus drôle ! Les petits univers en inflation peuvent se dilater dans n’importe quelle direction depuis le point d’origine », précise Carroll. Ainsi, dans le passé lointain de notre Univers, bien avant le big-bang, il aurait pu y avoir d’autres big-bangs avec une flèche du temps inversée.

A plus grande échelle, le multivers ressemble à une mousse d’univers-bulles liés entre eux, exactement symétrique par rapport au temps. Des univers vont vers l’avant, un nombre identique va vers l’arrière. Dans un espace infini rempli d’univers infinis, il n’y a plus de limite à l’entropie. Elle peut toujours augmenter. Tout univers est né avec suffisamment d’espace (et d’entropie) pour évoluer. Le big-bang n’est pas unique ; ce n’est que le nôtre. Le concept de l’avant se dissout naturellement puisque le multivers a toujours existé et existera toujours, en évolution constante, et paradoxalement immuable (du point de vue statistique).

Ce fut avec un certain désarroi que Carroll apposa la dernière touche à l’article sur le multivers, coécrit avec Chen. « Lorsque vous achevez quelque chose d’aussi intense, c’est dur de se dire que c’est terminé. Le plus exaltant est la recherche, après tout », conclut-il. Heureusement pour lui, ça n’est pas encore fini : « Notre théorie rassemble une minorité », admet-il. Il s’est à présent remis au travail et publie article sur article pour étoffer les détails et étayer son hypothèse.

Big Idea numéro 3 : les Présents sont la clé

De retour en 1999, alors que Steinhardt et Turok tiennent leur conférence à Cambridge et que Carroll médite sur le sens du multivers, Julian Barbour l’anticonformiste publie un ouvrage intitulé The End of Time[3]. Il y soutient que toutes les tentatives de comprendre l’avant-big-bang et le commencement du temps se fondent sur une erreur fondamentale : il n’y a pas à chercher à comprendre quoi que ce soit puisque le temps n’existe tout simplement pas.

Tout a commencé en 1963, avec un article qui bouleversa la vie de Julian Barbour. A cette époque, il n’était encore qu’un jeune étudiant de troisième cycle en physique, et partait à la montagne pour se ressourcer. « J’étudiais en Allemagne et je partais en vacances dans les Alpes bavaroises, raconte Barbour, aujourd’hui âgé de 71 ans. J’avais emporté un article qui parlait du grand physicien Paul Dirac et de sa réflexion sur la nature du temps et de l’espace dans la théorie de la relativité. » Sa lecture lui inspira une question dont il ne put jamais se défaire : qu’est-ce que le temps ? C’en devenait une obsession. Il fit demi-tour à mi-chemin et n’atteignit jamais le sommet.

« J’avais parfaitement conscience qu’il me faudrait des années pour en saisir toute l’ampleur, explique-t-il. J’avais également la certitude que la voie académique n’était plus une option : je ne pouvais pas à la fois publier article sur article et en arriver à bout. » Armé d’une détermination de fer, il quitta l’université et s’installa dans la campagne anglaise, s’attelant à la traduction d’articles scientifiques russes pour gagner sa vie. Trente-huit ans plus tard, toujours dans son cottage, il a suffisamment creusé la question pour sortir de l’ombre et capter l’attention du monde de la physique.

Barbour commence à publier ses idées dans les années 1970, dans des revues sérieuses mais peu conventionnelles, telles que The British Journal for the Philosophy of Science et Proceedings of the Royal Society A. Il continue d’ailleurs à y publier, plus récemment avec son collaborateur Edward Anderson de l’université de Cambridge. Si ses démonstrations ne sont pas à la portée de tous, l’idée principale est la simplicité même : le temps n’existe pas. « Plus on essaye d’attraper le temps, plus il nous glisse entre les doigts, dit-il avec son accent typiquement britannique. A mon sens, si l’on n’y arrive pas, c’est tout bonnement parce qu’il n’y a rien à attraper. »

Isaac Newton se représentait le temps tel un flux continu et constant. Par la suite, Albert Einstein unifia le temps et l’espace en un seul et même concept, tout en gardant le temps comme mesure du changement. Aux yeux de Barbour, il n’y a pas de fleuve invisible du temps. Il pense au contraire que le changement crée une illusion de temps, et que chaque instant existe pleinement, entier et unique. Il leur donne le nom de Présents.

« Tout au long de notre vie, nous semblons traverser une succession de Présents. La question est : que sont-ils ? » demande Barbour. Voici sa réponse : chaque Présent est la conjonction de tout ce qui existe dans l’Univers. « Toute chose nous semble avoir une place bien définie par rapport aux autres. Je m’efforce alors de prendre un point de vue différent : tout ce qui n’est pas directement ou indirectement visible sort de ma perception, et n’est donc pas. Au bout du compte, il ne reste qu’une idée : le fait que mille choses différentes coexistent au même instant. C’est un Présent, ni plus ni moins. »

Les Présents de Barbour sont comme les pages d’un roman qui auraient été arrachées et éparpillées sur le sol. Chaque page est une entité à part entière. Si l’on rassemble les pages dans un certain ordre et qu’on les parcourt une à une, on aura l’impression de voir une histoire s’enchaîner. Cependant, on aura beau réarranger les pages de mille façons, chaque feuillet reste unique et indépendant. Pour Barbour, la réalité n’est que la réunion de tous ces Présents.

« Ce qui m’intrigue, c’est que la totalité des Présents possibles montre une structure très particulière. Un peu comme un paysage, ou un pays. Chaque point du pays est un Présent. J’appelle ce pays Platonia », en faisant référence à la conception platonicienne d’une réalité intelligible[4], « car le temps n’y existe pas, et il dépend de lois mathématiques parfaites. Platonia est le véritable théâtre de l’Univers. »

A Platonia, tout existe simultanément, depuis la moindre position de l’atome jusqu’aux innombrables configurations possibles et imaginables de l’Univers. Il n’y a pas de temps passé coulant vers un temps futur. La question de ce qui a pu précéder le big-bang n’est jamais soulevée puisque cette cosmologie annihile toute notion de temps. Le big-bang n’est pas un évènement dans un passé lointain : ce n’est qu’un endroit précis dans Platonia.

L’illusion que nous avons du passé vient du fait que chaque Présent de Platonia contient des objets pouvant s’apparenter à des « archives », selon Barbour. « La seule preuve que vous avez de la semaine passée, c’est votre mémoire ; or la mémoire est le résultat présent d’une structure stable de vos neurones. La seule preuve que l’on a du passé de la planète, ce sont des cailloux et des fossiles ; or ce ne sont que des structures stables et présentes d’arrangement de minéraux. Tout ce que nous avons, ce sont des archives, et nous ne les avons que dans ce Présent », explique-t-il. D’après sa théorie, certains Présents sont liés à d’autres dans la configuration de Platonia, bien qu’ils existent tous à la fois. Ces liens créent l’illusion d’un passage du passé au futur, mais il n’y a pas de réelle succession d’un Présent à un autre.

« Pensez aux nombres entiers, ajoute Barbour. Tous les entiers existent simultanément, mais certains sont liés à d’autres dans la structure, comme les nombres premiers par exemple, ou encore ceux de la suite Fibonacci. » Pourtant, le chiffre 3 n’a pas lieu dans le passé du chiffre 5, pas plus que le big-bang existe dans le passé de l’année 2008.

A première vue, cela ressemble un peu au genre d’élucubrations hautement philosophiques que l’on peut sortir à minuit passé. Toutefois, c’est quelque chose que Julian Barbour a passé quarante années de sa vie à hacher et malaxer sans relâche pour pouvoir l’exprimer dans le dur langage de la physique mathématique. Ainsi, il a fusionné Platonia et la mécanique quantique pour concevoir une description mathématique d’une physique « sans évolution ». Avec la collaboration de l’irlandais Niall Ó Murchadha de l’université nationale d’Irlande à Cork, Barbour poursuit sa reformulation d’une version dépourvue de temps de la théorie d’Einstein.

En définitive, que s’est-il réellement passé ?

Toutes ces alternatives au big-bang ont un point commun : il reste plus facile de démontrer leur intérêt que de prouver leur véracité. Dans le cas du cycle cosmologique de Steinhardt et Turok, les deux physiciens peuvent s’appuyer sur des éléments corroborant l’existence du big-bang, mais l’expérimentation concrète n’aura pas lieu avant plusieurs dizaines d’années. Le multivers de Carroll dépend d’une interprétation théorique de la cosmologie inflationnaire, qui n’est en soit que vaguement vérifiée.

Barbour présente la conception la plus extrême. Il n’a aucun moyen de prouver l’existence de Platonia. La force de ses idées repose majoritairement sur la beauté de leur formulation et leur capacité à unifier la physique. « Ce sur quoi nous travaillons est simple et cohérent, dit-il. C’est la raison pour laquelle je suis convaincu que nous tenons là quelque chose de fondamental. »

La solution qu’il nous propose n’est pas seulement mathématique, elle est aussi philosophique. Au lieu de s’embourber dans une multitude de théories conflictuelles sur le big-bang et ce qui l’a précédé, Barbour offre une porte de sortie. Une manière de lâcher prise sur le passé (de l’idée-même de passé) et de vivre heureux et pleinement, dans le Présent.

De toute façon, d’après l’un des modèles, un cycle d’existence s’étend sur mille milliards d’années. Si tel est le cas, notre Univers est loin d’arriver à sa fin : on a encore le temps de voir venir.

- Lire l’article original du Discover Magazine

Bien que connue, l’auteur de la traduction souhaite conserver l’anonymat.

[1] Saint Augustin, Les Confessions, L. XI chap. XII-14, trad. Péronne et Ecalle remaniée par P. Pellerin, Paris, Nathan, 1998

[2] Le chiffre 3 indique le nombre de dimensions que comprend la brane : dans notre cas, il y en a donc 3.

[3] Soit « La fin du temps ». Il n’existe pas à ce jour de traduction française officielle de cet ouvrage.

[4] Par opposition à la réalité sensible, soit le monde tel qu’il est perçu par nos cinq sens. Platon accorde une place plus importante aux Idées, immuables et vraies, qui soutiennent le monde sensible dans la réalité intelligible. – Platon, La République, L. VII 509d-511e, trad. E. Chambry, Paris, Les Belles Lettres, 2002.

Publié dans sciences

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