La naissance du monde : « Temps zéro »
Qu’est-ce donc que le Big Bang pour les astrophysiciens ? Comment en sont-ils venus à le concevoir? Tout d’abord ils ont mis au point des méthodes fiables pour mesurer les distances des étoiles et des galaxies, et leur vitesse par rapport à nous. Ils ont découvert, au début du xxe siècle, que les galaxies s’éloignent les unes des autres, ce qu’ils ont résumé par la formule suivante : « L’Univers est en expansion. » Cette
constatation n’a jamais été démentie. Elle est au contraire confirmée par toutes les observations ultérieures. Lorsqu’on remonte le temps par le calcul, on arrive, d’une manière logique et rigoureuse, à une époque datée de 13,7 milliards d’années avant notre ère, où l’Univers était infiniment dense et chaud. C’est ce que l’on appelle 1’« explosion primordiale » ou encore le « Big Bang ».
Mais le problème est que la théorie de la relativité d’Einstein, utilisée pour décrire cette évolution, n’est pas valide dans les conditions extrêmes de l’Univers primordial. Cette théorie suppose en effet que le temps se déroule de manière continue et que l’on peut définir chaque instant d’une manière infiniment précise. Nous savons maintenant que cela n’est pas possible. Il existe toujours une incertitude temporelle, autrement dit un intervalle de temps irréductible. Dans l’étude générale de l’Univers, cet effet est négligeable. Mais dans les conditions extrêmes de l’Univers primordial, il faut en tenir compte, car il arrive un moment, lorsqu’on remonte vers le passé, où la notion même de temps perd toute signification .
Nous sommes donc confrontés à une situation qui peut paraître paradoxale : il est possible mathématiquement de définir une origine des temps, un « temps zéro », mais cette origine n’a pas de signification réelle. Peut-on améliorer la théorie d’Einstein pour sortir de cette impasse? C’est la lourde tâche à laquelle un nombre important de physiciens théoriciens de haut niveau se sont attelés. Ils travaillent sur des sujets et des théories qui font beaucoup parler d’elles, en particulier la fameuse « théorie des cordes ». L’enjeu est de mieux cerner l’origine de l’Univers. Y arriveront-ils ?
Vidéo : La naissance du monde : « Temps zéro »
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