L’inflation de l'univers
La théorie du big bang a d’autres imperfections qui s’ajoutent j au fait que l’on en ignore la source. Elle n’explique pas pour quoi des régions de l’Univers, séparées les unes des autre par des distances si grandes qu’elles n’auraient jamais pu communiquer, même avec des messagers voyageant à la vitesse de la lumière, se ressemblent quand même autant.
En 1980, le physicien américain Alan Guth avança la théorie de l’inflation de l’Univers, qui pourrait contribuer à expliquer ces mystères. Il partit de l’hypothèse qu’une minuscule fraction de seconde après la création de l’Univers, celui-ci a subi il une phase d’expansion extrêmement rapide. En juste 10-32 secondes (cent millionièmes d’un billionième de billionième de seconde), la circonférence de l’Univers s’enfla à un taux bien plus élevé qu’à n’importe quel autre moment des 12 mil liards d’années écoulées depuis. Cette période de gigantesque expansion a écarté de minuscules régions, qui auparavant avaient été en étroit contact, et les a envoyées dans les coins éloignés de l’Univers. Il en résulte, à grande échelle, que le cosmos se ressemble de toute part, quelle que soit la direction dans laquelle l’observateur pointe son télescope. En effet, l’inflation fait grossir de miniscules régions de l’espace et leur fait atteindre des volume bien supérieurs à ce que les astronomes pourront jamais observer. Cette expansion fait penser à l’idée fascinante que l’inflation crée peut-être des univers bien au-delà des limite du nôtre. Au lieu d’un seul univers, il est possible qu’il existe toute une collection d’univers, ou un multivers.
L’inflation possédait une autre propriété. Cette phase d’expansion extrêmement rapide a capturé des fluctuations aléatoire d’énergie au niveau subatomiques et les a fait grossir jusqu’au des tailles macroscopiques. En préservant et en amplifiant cm fluctuations, l’inflation a produit des régions avec de légères variations de densité.
Certaines régions contenaient davantage de matière et d’énergie, en moyenne, que d’autres. Pour désigner cela, on parle de fluctuations de densité de l’Univers primordial. Or, celles-ci correspondent aux fluctuations de la température du rayonnement cosmologique de fond . Avec le temps, la force de gravitation a façonné ces variations pour en faire le réseau arachnéen d’amas de galaxies et de vides géants qui remplissent l’Univers aujourd’hui.
Partie de rien?
L’ironie, c’est que les réserves d’énergie qui alimentent l’inflation proviennent de rien : le vide. Selon la théorie quantique, en effet, le vide d’espace est loin d’être vide. Il grouille de particules et d’antiparticules qui sont créées et détruites en permanence. Les théoriciens ont donc avancé l’hypothèse que l’exploitation de cette énergie fournirait l’énergie explosive du big bang et du rayonnement qu’il a produit.
Le vide possède une autre propriété étrange. Il peut exercer une force gravitationnelle répulsive. Au lieu de faire s’attirer mutuellement deux objets, la force de gravitation répulsive les éloigne davantage l’un de l’autre. Selon la théorie générale de la gravitation d’Albert Einstein, plus cette force de gravitation répulsive est grande, plus elle peut encore s’accroître.
C’est cette force répulsive qui pourrait avoir causé l’ère d’inflation brève mais puissante. Tout comme l’inflation économique, l’inflation cosmique provoque un grand intérêt !