Les mystères de l’Univers

Qu’est-ce qu’il y avait avant le Big Bang ?

Peut-être rien. Peut-être autre chose. Peut-être que la question elle-même n’a pas de sens.

C’est une question si difficile que même les plus grands savants du monde ne connaissent pas la réponse !

Le Big Bang, ce n’est pas une bombe qui a explosé quelque part dans le noir. C’est le moment où tout l’Univers était minuscule, brûlant et serré, puis s’est mis à grandir, comme un gâteau qui gonfle dans le four, avec les raisins qui s’écartent les uns des autres.

Certains scientifiques pensent qu’il n’y avait pas d’« avant », parce que le temps lui-même aurait commencé à ce moment-là. D’autres imaginent un Univers plus ancien. Pour l’instant, c’est un mystère. Peut-être que tu le résoudras un jour ?

La réponse honnête est : on ne sait pas. Et il est même possible que la question n’ait pas de sens.

Il faut d’abord comprendre que le Big Bang n’est pas une explosion qui s’est produite à un endroit, dans un espace vide. C’est l’espace lui-même qui s’est mis à grandir, partout à la fois. Il y a 13,8 milliards d’années, tout l’Univers observable était extrêmement chaud et dense, puis il s’est dilaté et refroidi.

Or, selon la théorie d’Einstein, l’espace et le temps sont liés : ils forment ensemble l’espace-temps. Si le temps a commencé avec le Big Bang, demander ce qu’il y avait « avant », c’est un peu comme demander ce qu’il y a au nord du pôle Nord. Mais nos théories ne fonctionnent plus dans les tout premiers instants. Certains physiciens imaginent donc un Univers qui rebondit après s’être contracté, ou un Univers né d’un autre. Aucune de ces idées n’est encore vérifiée.

Il n’existe aujourd’hui aucune réponse établie, et il est possible que la question soit mal posée. Pour le comprendre, il faut d’abord corriger une image courante : le Big Bang n’est pas l’explosion d’un point dans un espace préexistant, mais l’expansion de l’espace lui-même, partout à la fois. Il n’y a ni centre ni bord d’où tout serait parti.

En remontant le temps avec la relativité générale, on aboutit à un état de densité et de température infinies : une singularité. Mais cette singularité signale surtout la limite de la théorie. En deçà du temps de Planck, environ 10⁻⁴³ seconde, les effets quantiques de la gravité deviennent dominants, et nous n’avons pas de théorie validée pour les décrire. Le « Big Bang » désigne donc moins un instant zéro qu’une frontière de nos connaissances.

Plusieurs pistes coexistent. Si le temps naît avec l’Univers, parler d’« avant » n’a pas plus de sens que chercher le sud du pôle Sud, selon l’image de Stephen Hawking. Les modèles d’inflation éternelle envisagent notre Univers comme une bulle parmi d’autres. Les cosmologies à rebond, comme la gravité quantique à boucles, proposent une phase de contraction antérieure. Roger Penrose a même défendu une succession cyclique d’éons.

Aucune de ces hypothèses n’a encore reçu de confirmation observationnelle. Certaines prédisent des signatures subtiles, par exemple dans la polarisation du fond diffus cosmologique, que les expériences actuelles et futures tentent de détecter. C’est l’une des rares grandes questions de la physique où « nous ne savons pas » est, pour l’instant, la seule réponse rigoureuse.

Aller voir sur place : Le fond diffus cosmologique