SCIENCE : DU BIG GANG AU BIG BOUNCE

Atlantico : En quoi consiste cette découverte ?

Aurélien Barrau :Il est sans doute prématuré de parler de découverte. C’est un modèle qui a suscité des centaines d’articles de recherche et beaucoup d’interventions à des conférences internationales. Nous n’avons à ce jour aucune certitude. Mais le fait est qu’un faisceau d’indices tend aujourd’hui à remettre en cause l’idée ou l’image d’un Big Bang en tant qu’instant originel de l’Univers. Il est en effet possible que ce que nous pensions être le "début" ne soit en réalité qu’un point de passage ou un goulet d’étranglement entre l’actuelle phase d’expansion de l’Univers et une phase de contraction qui l’aurait précédée.

On parle alors de Big Bounce (grand rebond) à la place du Big Bang.

Naturellement, il s’agirait d’une immense révolution puisqu’au lieu d’avoir une origine, comme le suggère le modèle usuel, notre univers réinvestirait l’éternité ! Il aurait alors toujours été là et ce que l’on croyait être le Big Bang ne serait qu’un état extraordinairement dense (autour de 10^93 g/cm^3) qui séparerait deux états distincts : celui de "tassement" et celui de "dilatation" de l’espace. Il deviendrait donc enfin possible d’évoquer l’avant Big Bang (ou plus exactement donc l’avant Big Bounce).

Comment cette nouvelle théorie a-t-elle émergé ?

A ce stade ce modèle est purement théorique. Mais il repose sur des approches fiables et sous contrôle de physique mathématique.

En physique, nous avons deux grandes théories : la mécanique quantique, d’une part, qui décrit très bien l’infiniment petit, et la relativité générale, d’autre part, qui décrit très bien l’infiniment grand. Hélas ces deux approches sont extrêmement difficiles à concilier. Depuis près d’un siècle les plus grands esprits s’y emploient sans succès évident. Heureusement, la situation a changé il y a quelques décennies. De nouvelles pistes sont apparues, en particulier la "gravitation quantique à boucles". Celles ci permettent, en quelque sorte, de penser de l’autre coté du Big Bang.

Ces modèles – fondés sur une physique relativement bien connue et comprise – font apparaître une structure granulaire de l’espace qui serait composée de petits "atome", à l’instar de la matière elle même.Mais ces atomes d’espace évolueraient de façon quantique, c’est à dire en partie aléatoire !

Quelle(s) théorie(s) remet-elle en cause ?

C’est naturellement la relativité générale d’Einstein qui serait ici remise en cause. Mais il s’agit moins de la remplacer que de la prolonger. La gravitation quantique demeure fidèle à l’esprit de la relativité, elle tente simplement d’intégrer également les leçons de la physique de l’infiniment petit, c’est-à-dire de la physique quantique.