Le modèle du Big Bang, qui découle de travaux réalisés il y a près d'un siècle, a été confirmé par de nombreuses observations dont les plus récentes datent de l'année dernière. Il s'agit pourtant d'un des domaines de recherche qui suscitent le plus de débats scientifiques et, comme toute question relative aux origines, de débats philosophiques. On sait depuis les années 1920 que l'Univers est en expansion : les galaxies s'éloignent les unes des autres sans se déplacer. L'explication ? L'Univers est plongé dans un espace-temps à 4 dimensions qui se dilate ; cette dilatation engendre une augmentation des distances à grande échelle. Ainsi, le film inverse de l'évolution de l'Univers montrerait une contraction des distances. D'où l'idée d'un « jaillissement » de l'Univers à partir d'un état initial de contraction extrême : le Big Bang, qui aurait eu lieu il y a près de 14 milliards d'années. Avant, l'espace et le temps tels que nous les connaissons n'existaient pas.
Le sujet regorge d'idées troublantes, à commencer par le fait que le Big Bang a eu lieu partout en même temps. Mais ce n'est pas ce qui gêne les cosmologistes. En suivant le raisonnement jusqu'au bout, il faudrait admettre qu'à la naissance de l'Univers, toute la matière et toute l'énergie étaient concentrées dans un volume infiniment petit, lui conférant une densité infinie. Or tout ce qui concerne les distances inférieures à la « limite de Planck » échappe à la compréhension des physiciens, dépourvus des outils théoriques nécessaires. Et cela durera tant qu'on n'arrivera pas à « marier » les deux piliers de la physique moderne : la relativité générale – publiée en 1915 et qui permet de décrire l'Univers à grande échelle ; et la mécanique quantique – qui règne en maître dans l'étude de l'infiniment petit.
D'autres obstacles compliquent le travail des scientifiques : de quoi est constituée la matière noire, qui compose plus de 80% de la matière mais que l'on ne parvient pas à identifier ? Quelle est cette « énergie sombre » que l'on invoque pour expliquer l'accélération que subit l'expansion de l'Univers depuis 6 milliards d'années ?
Toutes ces difficultés n'empêchent pas les scientifiques de s'interroger sur ce qui a pu précéder le Big Bang… même s'ils savent que, comme nombre de sujets touchant à l'Univers considéré dans son ensemble, la question relève davantage de spéculations philosophiques que de science proprement dite.
Ce sont toutes ces questions qui seront abordées mardi 28 avril à 19h au café « Les Jardins », 9 place Jean Jaurès à Saint-Etienne, dans le cadre du prochain café « Sciences & philo » de l'association Astronef (en partenariat avec « Le Petit Bulletin »). Jacques Guarinos