La cosmologie quantique

L'Univers à l'échelle de Planck (I)

Ainsi que nous l’avons décrit dans le dossier consacré à la théorie inflationnaire, cette théorie fut développée pour décrire des phénomènes atomiques proches de l'échelle de Planck - 20 ordres de grandeurs plus petite que la taille du proton -, qui restaient hors de portée de la physique conventionnelle, en particulier de la théorie de la relativité générale qui bute sur les singularités. Cette branche exotique de la physique quantique s'est alliée les cosmologistes qui tentent de comprendre ce qui s’est produit durant les premiers instants de la Création, lorsque l'Univers était si petit, si dense et si chaud, que la gravité et les effets quantiques qui habituellement appartiennent à des mondes séparés étaient profondément imbriqués.



Même les théories de Grande Unification des champs (GUT) s'arrêtent net dans cette voie, à deux doigts du Big Bang. Certains physiciens et mathématiciens tentent malgré tout de l'éclairer en développant une théorie quantique de la gravitation, également appelée "supergravité", une théorie unifiée des champs unissant toutes les forces de la nature dans une "supersymétrie", ébauche de la Théorie de Tout. On y parle d'univers membranaires, multiples, d'univers-bulles, de bébé-univers ou encore en millefeuille, d'état de faux vide et d'inflation. Ces discussions ont un relent de science-fiction et confondent les plus abstraits logiciens. Il est vrai que les phénomènes qu'étudie la cosmologie moderne sont loin de nos observations ordinaires, rendant leurs démonstrations très ardues pour ne pas dire réservées à quelques rares physiciens et mathématiciens initiés.

Mais il ne faut pas être physicien pour comprendre les bases de cette théorie. Quelques rappels des notions élémentaires, un peu d'habitude pour jongler avec ses concepts et vous serez bientôt aussi à l'aise que les physiciens ou presque dans ces univers quantiques. Une idée sous-jacente doit vous guider : tenter d'expliquer les observations[1] de la manière la plus simple et en faisant le moins d'hypothèses possibles.