Rappel du contexte
Le modèle standard de la cosmologie, appelée théorie du big bang s’appuie, de manière observationnelle, sur l’observation de la fuite des galaxies (vers 1929 par E.Hubble). N’oublions pas que nous sommes et faisons partie de cet univers que nous cherchons à connaître. Nous le voyons de l’intérieur. On sait que, du fait de la vitesse de la lumière, qui est une limite, plus nous regardons des objets lointains plus ils sont loins dans notre passé car la lumière a mis plus de temps pour nous parvenir. Leur image est celle qui correspond à leur état quand la lumière a été émise.
Ceci a été théorisé, en faisant des hypothèses d’homogénéité et d’isotropie supposées dans le cadre de la relativité générale d’Einstein, par Friedmann dès 1922 puis Lemaitre 1927 synthétisé en 1932.
Le résultat de cette modélisation est un espace-temps, solution obtenue par application de l’équation d’Einstein avec une forme de métrique (en général Robertson-Walker) associé à un certain feuilletage de cet espace-temps, en temps et espace et un tenseur énergie-impulsion associé à la partie physique.
Rappelons que ce feuilletage, pour pratique qu’il soit, (la matière -énergie est co-mobile de l’expansion) est arbitraire, car en relativité il n’y a pas de temps absolu.
En relativité temps et espace n’ont pas de caractère physique, seul l’espace-temps en a un (dixit Minkowski).
Ce modèle a évolué en fonction de données observationnelles, car sa dynamique dépend de ce dont il est fait « physiquement », (matière, énergie).
Mais, à part quelques ajouts à la main de « mécanique quantique » (fluctuation du vide) et une période d’inflation, le cadre théorique est resté le même.
Aujourd’hui c’est un modèle où l’espace est quasi plat en expansion (énergie noire), dont la majorité de la matière est de nature inconnue (matière noire).
Malgré quelques tensions sur la valeur de la constante de Hubble, on trouve des résultats incompatibles par des méthodes différentes, ce modèle est ce dont on dispose de mieux (ou de moins mal) aujourd’hui.
Aspects philosophiques
Création de l’univers
On attribue dans ce modèle un « âge » de 13,7 milliards d’années, ceci étant mesuré dans ce qu’on appelle le « temps cosmique » associé à un certain feuilletage de l’espace-temps. Comme ce temps est arbitraire, cette création serait reportée à l’infini de notre passé si on prenait comme temps notre temps propre actuel, nous ne pourrions jamais l’observer par nos instruments, aussi performants qu’ils soient. Quel est le vrai temps? Aucun!
Notons aussi qu’un espace-temps est le concept synthétique « premier » le temps et l’espace des « ombres » (rappel dixit Minkowski) résultant d’un feuilletage particulier en temps et espace. Ainsi, l’expansion de l’espace est un phénomène interne à l’espace-temps résultant de ce feuilletage, en temps et espace.
L’espace-temps lui même n’est pas en expansion, il n’a d’ailleurs ni passé, ni présent ni futur. Il n’a pas besoin d’être immergé dans quoi que ce soit, il est auto-suffisant pour se décrire totalement par des éléments internes.
Sa propriété est d’exister et nous constatons qu’il existe. Ceci rejoint la position philosophique de l’existentialisme.
A-t-il, lui-même été créé?
Cette question n’a pas forcément de sens, car n’apportant aucune information supplémentaire à son existence.
La position de J. Peebles
Il a déclaré qu’il n’aimait pas le terme « Big Bang » car cela connotait un évènement dans un lieu et à un temps donné, ce qui suppose une structure, au moins de temps et d’espace préexistante. Cela pose la question de la préexistence de cette structure (espae, temps) et comment on daterait les événements (référentiels, origine?)
La création soudaine
Thibault Damour avait proposé ce terme qui n’a pas eu de succès, mais qui décrit une situation différente.
L’espace-temps est créé alors qu’aucune structure de temps et d’espace n’existe. D’où le terme de « création soudaine ». Il ajoute que le temps et l’espace sont créés à cette occasion. Remarquons que si un espace-temps est créé cela inclût ses ombres (temps et espace).
Il développe sa théorie dans le cadre de la théorie des cordes dont on peut avoir une idée en consultant une IA.
à suivre?