Le Cygne noir 2017-2018

Le Cygne noir 2017-2018

Journal des élèves de l'IPSA Paris

Big Bounce : la théorie de l’Univers à rebondissement

Mis en ligne en avril 2014

Comment finira l’Univers ? Les hypothèses de nos scientifiques divergent, se croisent, s’opposent. Parmi elles, le Big Bounce, qui se compose de deux temps : le Big Bang et le Big Crunch.

Rappelons que le Big Bang est une théorie selon laquelle l’Univers aurait émergé d’un état extrêmement dense et chaud, et serait en expansion depuis plus de 13 milliards d’années. Nos outils de mesure nous permettent de prouver que cet Univers est aujourd’hui encore en perpétuelle expansion.

Le Big Crunch, inverse du Big Bang

Un trou noir aspirant une étoile. © University of Warwick-Mark Agarlick

Un trou noir aspirant une étoile. © University of Warwick-Mark Agarlick

Si vous avez bien cerné ce qu’est la théorie du Big Bang, le Big Crunch ne sera pas compliqué à comprendre. Il s’agit en effet d’une théorie selon laquelle notre Univers finira par stabiliser son expansion, puis reviendra à son état initial. L’Univers deviendra de plus en plus chaud et condensé, et toute sa matière sera très probablement engloutie par un gigantesque trou noir. Pour le dire simplement, le Big Bang est l’inverse du Big Crunch ! Nous pouvons aussi le voir comme un retour en arrière, excepté par le fait que la matière continuerait à évoluer dans le temps.

Un cycle de renouvellement de l’Univers

La théorie du Big Bounce, quant à elle, n’est pas nouvelle. Elle met en avant l’existence d’un Big Crunch qui aurait précédé le Big Bang. Autrement dit, notre Univers ne serait qu’un instant parmi d’autres. Notre Univers finira donc par atteindre ses limites. Il se contractera alors et connaîtra une phase de régression, pour enfin renaître dans un Big Bang, comme dans un cycle de renouvellement. C’est pour cela que le nom français de cette théorie est « le Grand Rebond ».

Les scientifiques plutôt sceptiques

Encore une fois, cela reste une théorie. C’est pourquoi il est utile d’entendre l’avis objectif d’un scientifique. M. Vincent Robert, enseignant-chercheur à l’IPSA et astrophysicien, est plutôt sceptique. « Le Big Bang a eu du mal à passer, dans la communauté, mais il permet d’expliquer la situation actuelle et en partie l’expansion de l’Univers, précise-t-il. Par contre, le Big Crunch est à mon sens une théorie peu envisageable dès lors que nous n’avons jamais observé de contraction de l’Univers. Il ne sert donc à rien d’aller dans ce sens. »

Schématisation du Big Bounce. © T. Lowres

Schématisation du Big Bounce. © T. Lowres

Cette théorie du Big Bounce n’est donc pas la plus probable, d’autant que des études montrent que notre Univers n’est pas près de cesser son expansion. Alors pourquoi s’y intéresser ? Maintenant que vous avez cerné la théorie, allons un peu plus loin.

D’une certaine manière, l’expansion de l’Univers se traduit par une bataille entre la force d’attraction gravitationnelle et la matière noire. Tandis que la première fait que les astres s’attirent entre eux, la seconde tente de les éloigner. On peut expliquer cela logiquement en mettant en évidence le rôle de cette matière noire. En effet, si elle n’existait pas, tous les objets célestes s’attireraient les uns les autres. Or ce n’est pas le cas, puisqu’on observe au contraire une expansion.

Une théorie finalement envisageable… pour le moment

Ainsi, l’Univers est en constante expansion, ce qui signifie que la matière noire « domine » dans le duel de l’ombre. De nos jours encore, la matière noire est un mystère, et nous ne pouvons savoir si ce rapport entre interaction gravitationnelle et matière noire continuera. Tant que nous ne connaîtrons pas mieux les propriétés de la matière noire, la théorie du Big Bounce reste donc envisageable.

Le cadenas des secrets de notre Univers sera descellé lorsque nous comprendrons cette énergie sombre, la matière noire, qui compose près de 70 % de notre Univers et qui le maintient en expansion.

Nicolas Duhamel

Pour en savoir plus

Article « Quelle fin pour l’Univers ? », par Oriane Dioux, dans Science & Univers n° 5
Article « Théorie des cordes, univers multiples, trous noirs », par Guillaume Ducrot, dans Science & Univers n° 7
Article « Big Bounce : quand le Big Bang fait rebondir vers un autre Univers », sur le site Techno-Science.net
Site américain Ask a Mathematician / Ask a Physicist, sur lequel on peut poser des questions

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