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Et si l’Univers ne s’expliquait pas par un Big Bang originel mais par un Grand Rebondissement ?

D'après de nouvelles simulations informatiques, une autre façon de penser le cosmos a été modélisée. Quelles sont les significations de ces recherches pour notre compréhension de l'espace et des origines de l'univers ? Des théories alternatives sur le Big Bang sont-elles actuellement étudiées afin d'expliquer l'origine de l'univers ?

Olivier Sanguy

Olivier Sanguy

Olivier Sanguy est spécialiste de l’astronautique et rédacteur en chef du site d’actualités spatiales de la Cité de l’espace à Toulouse.

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Atlantico.fr : De nouvelles simulations informatiques modélisent une autre façon de penser le cosmos,  comme un univers cyclique qui n'a ni début ni fin. Que cela peut-il signifier pour notre compréhension de l'espace et des origines de l'univers ?

Olivier Sanguy : L’hypothèse d’un univers cyclique n’est pas neuve. En fait, cela a été envisagé dès les années 1930. À l’époque il s’opposait au modèle émergeant qui allait être appelé Big Bang. Ainsi, au lieu d’un cosmos en éternelle expansion après sa «naissance», on théorise un cycle d’expansions et de contractions. Notre univers ne serait alors qu’un parmi des multiples qui l’aurait précédé. Cette construction théorique se heurta toutefois aux principes de la thermodynamique et ne fut pas confirmée par les observations qui penchaient réellement en faveur du Big Bang. En revanche, les simulations informatiques que vous évoquez s’inscrivent dans un cadre un peu différent. Cette fois-ci, cet univers cyclique appelé ekpyrotique ne compte pas totalement s’opposer au modèle standard de la cosmologie basé sur le désormais «classique» Big Bang (un modèle appelé Lambda CDM). Cette idée de cycles est notamment défendue par le physicien américain Paul Joseph Steinhardt. Il n’y a ainsi pas vraiment de singularité de départ comme avec le Big Bang, mais une alternance de phases d’expansion et de compression. À chaque contraction, l’univers se recharge en énergie et repart en expansion. Ce sont des cycles très longs, pensez en milliards de milliards d’années.

Comment expliquer cette découverte ?

Plus qu’une découverte au sens du fameux Eureka, il s’agit là plutôt d’un long processus de réflexion et de travail sur des modèles afin d’arriver à une simulation informatique qui montre, du moins pour ceux qui l’ont conçue, que l’hypothèse d’un univers ekpyrotique tient la route. Ils utilisent notamment la théorie des cordes et des branes, ou cosmologie branaire, qui fait appel à des dimensions supplémentaires.

Des théories alternatives sur le Big Bang sont-elles actuellement étudiées afin d'expliquer l'origine de l'univers ?

Bien sûr. La science n’est pas un dogme. Quant on parle de modèle standard pour le Lambda CDM, cela signifie qu’il est standard au sens que c’est l’interprétation de ce qu’on observe qui est la plus couramment retenue par les scientifiques. Cela n’empêche donc nullement d’autres chercheurs de travailler sur d’autres modèles, ou le plus souvent sur des variations de modèles. Car il y a un moment où on confronte le modèle aux observations pour arbitrer sur sa validité. Les simulations informatiques ne sont pas pour autant abstraites, car elles reposent sur les lois de la physique constatées. Maintenant, si plusieurs modèles sont ainsi étudiés sans pouvoir forcément trancher, c’est parce que nos observations donnent essentiellement des fourchettes et non des valeurs absolues. Du coup, les modèles rentrent dans ces fourchettes qui offrent des latitudes de «versions» différentes. Toutefois, plus on progresse en qualité d’observation, plus on affine les mesures et plus on peut arbitrer entre les différents modèles de cosmologie. Pour aller plus loin, un livre paru l’année dernière et qui s’adresse au plus grand nombre, «Big Bang, comprendre l’univers depuis ici et maintenant» de l’astrophysicien français Jean-Philippe Uzan dresse un remarquable état des lieux de cette quête pour comprendre l’univers.

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