Et si l’Univers n’était pas né lors d’un Big Bang explosif, sorti de nulle part, mais avait tout simplement… toujours existé ? Préparez-vous à voir voler en éclats certaines certitudes, car une nouvelle théorie vient bouleverser notre conception du commencement cosmique. Rien que ça !

Un univers sans début : la théorie qui affole les compteurs

Depuis des décennies, les scientifiques se démènent pour percer le secret de la naissance de l’Univers. Deux physiciens, Bruno Valeixo Bento (Université de Liverpool) et Stav Zalel (Imperial College de Londres), prennent aujourd’hui le sujet à bras-le-corps. Leur arme secrète ? Une approche inédite de la gravitation quantique, joliment nommée « théorie des ensembles causaux ». Et le résultat décoiffe : et si, finalement, notre univers n’avait jamais eu de commencement ? Selon cette théorie, il existerait une unité fondamentale d’espace-temps et, tenez-vous bien, notre univers aurait pu se la couler douce dans le passé infini avant, tout récemment, d’évoluer en ce que nous appelons le Big Bang.

Les limites des théories classiques : vers l’infini… ou presque

Jusqu’à présent, notre vision du cosmos reposait sur deux piliers :

  • La physique quantique, championne pour décrire trois des quatre forces fondamentales (électromagnétisme, interaction faible, interaction nucléaire forte).
  • La relativité générale, splendide description de la gravitation conçue comme une courbure de l’espace-temps, proportionnelle à la densité d’énergie.

Mais la relativité générale a ses failles. Pour le centre des trous noirs et le début de l’Univers, hop, rideau : elle ne livre aucun résultat cohérent. Ces zones, baptisées singularités, sont des points où la gravité devient si titanesque aux minuscules échelles que les lois habituelles de la physique remettent leur démission.

Pour réconcilier tout ça, les physiciens cherchent depuis belle lurette une théorie de la gravité quantique. Sans elle, impossible d’expliquer ce qui se passe quand grande densité de matière ou d’énergie et petites dimensions spatiales se rencontrent. Plusieurs approches sont nées : supergravité, théorie des cordes, gravitation quantique à boucles… et maintenant, la fameuse théorie des ensembles causaux.

Espace-temps : discret, vous avez dit discret ?

La majorité des théories actuelles voient l’espace et le temps comme des entités continues. On pourrait alors rapprocher à l’infini deux points dans l’espace, ou deux événements dans le temps. Mais la théorie des ensembles causaux jette un gros pavé dans la mare : elle décrit notre univers comme une succession d’« atomes » d’espace-temps, des éléments fondamentaux, qui imposent des distances limites à la proximité d’événements. Impossible, dès lors, de comprimer la matière à l’infini au sein d’une même unité.

Bruno Bento explique que cette théorie remet non seulement en question l’espace-temps lui-même, mais accorde aussi au temps qui passe un rôle tout à fait physique (désolé, ce n’est pas une illusion créée par notre café du matin). L’ensemble causal grandit « une unité à la fois », ce qui élimine le casse-tête de la singularité du Big Bang. Oubliez le point originel de densité et d’énergie infinies : la matière ne peut pas être, selon cette vision, plus petite que la taille d’une unité d’espace-temps.

Le Big Bang : simple étape d’une évolution sans commencement ?

Mais alors, à quoi ressemblerait un Univers… sans début ? Bento et Zalel se sont penchés, dans un article disponible en préimpression, sur la question de savoir si un commencement est indispensable ou non. Leur réflexion : peut-être notre univers n’a-t-il simplement jamais commencé, existant toujours, en toute simplicité. Comme l’explique Bento, dans la dynamique originale des ensembles causaux, l’univers naît de rien puis évolue. Mais leur version est bien différente : pas de Big Bang initial en tant que tel, puisque l’ensemble causal serait infini vers le passé. Toujours quelque chose avant ! Le Big Bang ne serait alors qu’un « moment » dans une immense évolution, pas le tout-débuts du tout.

La prochaine étape ? Déterminer si cette théorie causale sans commencement permettra, un jour, de vraiment comprendre l’évolution de l’Univers pendant l’époque du Big Bang. Une question qui risque de torpiller bien des débats scientifiques et de titiller l’imagination des amateurs de science et de science-fiction (parce que tout le monde mérite un brin de rêve… cosmique).

Conclusion : L’Univers, ce grand mystère, n’a sans doute pas fini de nous faire cogiter. Peut-être faut-il accepter que certaines réponses mènent à de nouvelles questions, où rêver et réfléchir à la fois deviennent la règle. Et si, au fond, se poser la question de l’origine, c’était déjà le début de l’aventure ?