Qu'y a t-il avant le BIG BANG de l'Univers, soit qu'y a t-il derrière le mystérieux mur de Plank : Dieu le créateur ou un code génétique mathématique inconnu appelé l'instanton originel ? - Partie 3

Qu'y a t-il avant le BIG BANG de l'Univers, soit qu'y a t-il derrière le mystérieux mur de Plank : Dieu le créateur ou un code génétique mathématique inconnu appelé l'instanton originel ? - Partie 3

 

Critiques de la part de scientifiques [modifier]

Par contre les convictions ou les réticences des acteurs qui ont participé à l’émergence du concept ont joué un rôle dans ce processus de maturation, et il a souvent été dit que les convictions religieuses de Lemaître l’avaient aidé à proposer le modèle du Big Bang, bien que ceci ne repose pas sur des preuves tangibles. Notons à l’inverse que l’idée que tout l’univers eût pu avoir été créé à un instant donné paraissait à Fred Hoyle bien plus critiquable que son hypothèse de création lente mais continue de matière dans la théorie de l’état stationnaire, ce qui est sans doute à l’origine de son rejet du Big Bang. De nombreux autres exemples de réticences sont connus chez des personnalités du monde scientifique, en particulier :

  • Hannes Alfvén, prix Nobel de physique 1970 pour ses travaux sur la physique des plasmas, qui rejeta en bloc le Big Bang, préférant lui proposer sa propre théorie, l’univers plasma, basée sur une prééminence des phénomènes électromagnétiques sur les phénomènes gravitationnels à grande échelle, théorie aujourd’hui totalement abandonnée.
  • Edward Milne, qui proposa des cosmologies newtoniennes, et fut d’ailleurs le premier à le faire (quoiqu’après la découverte de la relativité générale !), dans lequel l’expansion était interprétée comme des mouvements de galaxies dans un espace statique et minkowskien (voir univers de Milne).
  • De façon plus posée, Arno Allan Penzias et Robert Woodrow Wilson qui reçurent le prix Nobel de physique pour leur découverte du fond diffus cosmologique, apportant ainsi la preuve décisive du Big Bang, ont reconnu qu’ils étaient adeptes de la théorie de l’état stationnaire. Wilson déclara notamment[10] ne pas avoir eu la certitude de la pertinence de l’interprétation cosmologique de leur découverte :

« Arno et moi, bien sûr, étions très heureux d’avoir une réponse de quelque nature que ce soit à notre problème. Toute explication raisonnable nous aurait satisfait. […] Nous nous étions habitués à l’idée d’une cosmologie de l’état stationnaire. […] Philosophiquement, j’aimais la cosmologie de l’état stationnaire. Aussi ai-je pensé que nous devions rapporter notre résultat comme une simple mesure : au moins la mesure pourrait rester vraie après que la cosmologie derrière s’avèrerait fausse. » 

Même aujourd’hui, et malgré ses succès indéniables, le Big Bang rencontre encore une très faible opposition de la part d’une partie du monde scientifique, y compris chez certains astronomes. Parmi ceux-ci figurent ses opposants historiques comme Geoffrey Burbidge, Fred Hoyle et Jayant Narlikar, qui après avoir finalement abandonné la théorie de l’état stationnaire, en ont proposé une version modifiée, toujours basée sur la création de matière, mais avec une succession de phases d’expansion et de recontraction, la théorie de l’état quasi-stationnaire[11], n’ayant pas rencontré de succès probant en raison de leur incapacité à faire des prédictions précises et compatibles avec les données observationnelles actuelles, notamment celles du fond diffus cosmologique[12]. Une des critiques récurrentes du Big Bang porte sur l’éventuelle incohérence entre l’âge de l’univers, plus jeune que celui d’objets lointains, comme cela a été le cas pour les galaxies Abell 1835 IR1916 et HUDF-JD2, mais la plupart du temps, ces problèmes d’âge résultent surtout de mauvaises estimations de l’âge de ces objets (voir les articles correspondants), ainsi qu’une sous-estimation des barres d’erreur correspondantes[13].

Dans le monde francophone, Jean-Claude Pecker, membre de l’académie des sciences, Jean-Marc Bonnet Bidaud, astrophysicien au Commissariat à l’énergie atomique émettent des critiques sur le Big Bang[14]. Christian Magnan, chercheur au GRAAL continue à défendre fermement la réalité du Big Bang mais se montre néanmoins insatisfait du modèle standard de la cosmologie. Il critique notamment ce qu'il décrit comme « la soumission inconditionnelle au modèle d'univers homogène et isotrope » (c'est-à-dire satisfaisant au Principe cosmologique) qui conduit selon lui à des difficultés[15]. La plupart de ces critiques ne sont cependant pas étayées par des éléments scientifiques concrets, et ces personnes ne comptent pas de publications sur le sujet dans des revues scientifiques à comité de lecture[16]. Il n’en demeure pas moins que la presse scientifique grand public se fait souvent l’écho de telles positions marginales, offrant parfois une vision faussée du domaine à ses lecteurs[17].

Statut actuel [modifier]

Les progrès observationnels constants dans le domaine de la cosmologie observationnelle donnent une assise unanimement considérée comme définitive au Big Bang, du moins parmi les chercheurs travaillant dans le domaine[18]. Il n’existe d’autre part aucun modèle concurrent sérieux au Big Bang. Le seul qui ait jamais existé, la théorie de l’état stationnaire, est aujourd’hui complètement marginal du fait de son incapacité à expliquer les observations élémentaires du fond diffus cosmologique, de l’abondance des éléments légers et surtout de l’évolution des galaxies. Ses auteurs se sont d’ailleurs finalement résignés à en proposer au début des années 1990 une version significativement différente, la théorie de l'état quasi-stationnaire, qui comme son nom ne l’indique pas comporte un cycle de phases denses et chaudes, lors desquelles les conditions sont essentiellement semblables à celles du Big Bang.

Il n’existe désormais pas d'argument théorique sérieux pour remettre en cause le Big Bang. Celui-ci est en effet une conséquence relativement générique de la théorie de la relativité générale qui n’a à l’heure actuelle (2006) pas été mise en défaut par les observations. Remettre en cause le Big Bang nécessiterait donc soit de rejeter la relativité générale (malgré l’absence d’éléments observationnels allant dans ce sens), soit de supposer des propriétés extrêmement exotiques d’une ou plusieurs formes de matière. Même dans ce cas il semble impossible de nier que la nucléosynthèse primordiale ait eu lieu, ce qui implique que l’univers soit passé par une phase un milliard de fois plus chaude et un milliard de milliards de milliards de fois plus dense qu’aujourd’hui. De telles conditions rendent le terme de Big Bang légitime pour parler de cette époque dense et chaude. De plus, les seuls modèles réalistes permettant de rendre compte de la présence des grandes structures dans l’univers supposent que celui-ci a connu une phase dont les températures étaient entre 1026 et 1029 fois plus élevées qu’aujourd’hui.

Ceci étant, il arrive que la presse scientifique grand public se fasse parfois l’écho de telles positions marginales[14],[17]. Il est par contre faux de dire que l’intégralité du scénario décrivant cette phase dense et chaude est comprise. Plusieurs époques ou phénomènes en sont encore mal connus, comme en particulier celle de la baryogénèse, qui a vu se produire un léger excès de matière par rapport à l’antimatière avant la disparition de cette dernière, ainsi que les détails de la fin de la phase d’inflation (si celle-ci a effectivement eu lieu), en particulier le préchauffage et le réchauffage : si les modèles de Big Bang sont en constante évolution, le concept général est en revanche très difficilement discutable.

Pie XII et le Big Bang [modifier]

L’illustration la plus révélatrice sans doute des réactions suscitées par l’invention du Big Bang est celle du pape Pie XII. Celui-ci, dans un discours resté célèbre[19] très explicitement intitulé Les preuves de l’existence de Dieu à la lumière de la science actuelle de la nature, fait le point sur les dernières découvertes en astrophysique, physique nucléaire et cosmologie, faisant d’ailleurs preuve d’une connaissance aiguë de la science de son temps. Il ne mentionne aucunement la théorie de l’état stationnaire, mais tire de l’observation de l’expansion et de la cohérence entre âge estimé de l’univers et autres méthodes de datation la preuve de la création du monde :

« […] Avec le même regard limpide et critique dont, il [l’esprit éclairé et enrichi par les connaissances scientifiques] examine et juge les faits, il y entrevoit et reconnaît l’œuvre de la Toute-Puissance créatrice, dont la vérité, suscitée par le puissant « Fiat » prononcé il y a des milliards d’années par l’Esprit créateur, s’est déployée dans l’univers […]. Il semble, en vérité, que la science d’aujourd’hui, remontant d’un trait des millions de siècles, ait réussi à se faire témoin de ce « Fiat Lux » initial, de cet instant où surgit du néant avec la matière, un océan de lumière et de radiations, tandis que les particules des éléments chimiques se séparaient et s’assemblaient en millions de galaxies. » 

Il conclut son texte en affirmant :

« Ainsi, création dans le temps ; et pour cela, un Créateur ; et par conséquent, Dieu ! Le voici, donc — encore qu’implicite et imparfait — le mot que Nous demandions à la science et que la présente génération attend d’elle. […] » 

N’approuvant pas une telle interprétation de découvertes scientifiques, Lemaître demanda audience à Pie XII, lui faisant part de son point de vue que science et foi ne devaient pas être mêlées.[20] Il est souvent dit que Pie XII se rétracta de ce premier commentaire lors d’un discours prononcé l’année suivante, devant un auditoire d’astronomes.[21] Sans parler de rétractation, Pie XII n’évoque plus la création de l’univers, mais invite les astronomes à « acquérir un perfectionnement plus profond de l’image astronomique de l’univers ».

Voir aussi [modifier]

wikt:

Le Wiktionnaire possède une entrée pour « Big Bang ».

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Liens internes [modifier]

Concepts fondamentaux [modifier]

Fondateurs du modèle [modifier]

Liens externes [modifier]

Bibliographie [modifier]

Notes et références [modifier]

  1. À titre indicatif, cette expression pourrait se traduire en français par "Grand Boum". C'est cependant la version anglaise qui reste communément utilisée, tant par la presse ou par les auteurs de vulgarisation que par la littérature scientifique.
  2. (en) Raghunathan Srianand, Patrick Petitjean & Cédric Ledoux, « The microwave background temperature at the redshift of 2.33 771 », dans Nature, n° 408 (21 décembre 2000), p. 931 Article disponible sur arXiv: astro-ph/0012222. (en)
  3. Ce rayonnement existait cependant avant cette époque. La situation est identique à celle de la lumière du Soleil qui se propage lentement du centre du Soleil vers la surface et qui se propage ensuite librement de la surface jusqu’à nous. La zone que l’on peut observer est celle d’où a été émise la lumière pour la dernière fois et non celle où elle s’est formée.
  4. D’où les titres Les trois premières minutes de l’univers et La première seconde des ouvrages de Steven Weinberg et Hubert Reeves.
  5. La présence de ces neutrinos influe sur le taux d’expansion de l’univers (voir équations de Friedmann), et par suite sur la vitesse à laquelle l’univers se refroidit, et donc sur la durée de la nucléosynthèse, qui elle-même détermine en partie l’abondance de éléments qui sont synthétisés pendant celle-ci.
  6. Voir par exemple (en) Leo Stodolsky, Some neutrino events of the 21st century, in Neutrino astrophysics, comptes rendus du quatrième atelier SFB-375, château de Ringberg, Allemagne, 20-24 octobre 1997, page 178-181, astro-ph/9801320 Voir en ligne.
  7. Si tel n’était pas le cas, un très fort rayonnement gamma serait émis du voisinage des régions où matière et antimatière coexisteraient. Un tel rayonnement n’est pas observé.
  8. cf… pour plus de détails
  9. (en) Georges Lemaître, « The beginning of the World from the point of view of quantum theory », dans Nature, n° 127(1931), p. 706
  10. (en) Robert Woodrow Wilson, « Discovery of the cosmic microwave background », dans Modern cosmology in retrospect, éd. B. Bertotti et al., Cambridge University Press (1990), pp. 291-307
  11. Voir la liste des publications sur le sujet.
  12. Voir la page professionnelle d’Edward L. Wright, « Errors in the Steady State and Quasi-SS Models ».
  13. Un objet dont l’âge est estimé à 15 milliards plus ou moins 5 milliards d’années est compatible avec un univers de 13,7 plus ou moins 0,2 milliards d’années. Un objet dont l’âge est estimé à 15 plus ou moins 1 milliard d’années est marginalement incompatible avec un univers de 13,7 plus ou moins 0,2 milliard d’années, mais uniquement si les barres d’erreurs ont effectivement une amplitude aussi faible.
  14. ab Voir par exemple Jean-Claude Pecker, « Big Bang ? Pas Big Bang ? – Le débat sur les origines de l’Univers », sur le site du cercle zététique, Jean-Marc Bonnet-Bidaud, « Big Bang : pourquoi il va exploser », Ciel et Espace no 412 (octobre 2004).
  15. Voir Christian Magnan, « Questions de cosmologie » et « Les gros mensonges des cosmologistes ».
  16. Voir les publications citées dans la littérature scientifique de Jean-Claude Pecker, celles de Jean-Marc Bonnet-Bidaud, et celles de Christian Magnan
  17. ab Voir par exemple « Big Bang : il n’a peut-être jamais eu lieu », Science & Vie no 1063 (avril 2006).
  18. Voir par exemple l’ensemble des articles de cosmologie basés sur les résultats de COBE [1], WMAP [2][3], ou SDSS [4][5][6][7]
  19. S. S. Pie XII, « Les preuves de l’existence de Dieu à la lumière de la science actuelle de la nature », discours prononcé à l’Académie pontificale des sciences le 22 novembre 1951, trad. parue dans La Documentation catholique, no 1110 (16 décembre 1951)
  20. Georges Lemaître, « Je pense que quiconque croit à un être suprême soutenant chaque être et chaque acte croit aussi que Dieu est également caché, et peut se réjouir de voir comment la physique actuelle fournit un voile cachant la création », manuscrit non publié, 1931
  21. Discours prononcé par S. S. Pie XII lors du congrès de l’union astronomique internationale à Rome (Italie), le 7 septembre 1952, trad. française dans La Documentation catholique, no 1131 (5 octobre 1952)


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Cet article a été reconnu comme « article de qualité » le 8 janvier 2007 (comparer avec la version actuelle).
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04/08/2007
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