L'infini nous guette - 2/3 -

Le modèle du « Big-Bang » (1) proposé par la cosmologie moderne, laisserait entrevoir une sorte de cosmos bulle à bord mobile... Sauf que l'entité physique qu'il faut prendre en compte est : l'Espace-temps-matière... Cette image d'univers qui se dilate doit être abandonnée ! L'univers, qu'il soit fini ou infini, ne peut gonfler dans quoi que ce soit, car il n'y a pas d'espace en dehors de lui-même !

Dans notre univers, il n'y a pas de centre, pas de bord … Donc, l'Univers n'est pas un « objet » comme les autres.

(1) Magnifique contresens que le terme « Big Bang » (contresens car le véritable Big Bang n'est en rien une grand boum explosif !) Ce terme a été choisit par dérision du « concordisme » ( Fred Hoyle ) ..., mais le mot a fait carrière … Il faut seulement retenir une phase très chaude de l'univers primordial et l'inévitable présence d'une singularité cosmique caractérisée par des « grandeurs infinies » … On ne peut pas extrapoler les résultats de la relativité générale à des distances arbitrairement petites, en particulier celles correspondant à une singularité. On sait même que l'on ne peut pas le faire à des échelles spatiales inférieures à la longueur de Planck (10-³⁵ m).

Une bible du XIIIe siècle

La cosmologie admet la possibilité logique d’un espace infini et d’un temps éternel. Mais elle reconnaît aussi la possibilité, d’ailleurs de plus en plus favorisée par les récentes observations, d’un espace fini. Le temps, lui, peut rester éternel.
Aujourd'hui on peut imaginer un espace fini mais sans limites !
Pour comprendre qu’il n’y a pas là de contradiction, il convient d’intégrer un progrès fondamental de la géométrie, développé au XIXe siècle : la géométrie non euclidienne. Issue notamment des travaux de Gauss, Batchevski ou Riemann, elle permet de construire des espaces mathématiques qui ont une taille et un volume finis mais qui n’ont pas de frontières.
C’était évidemment tout à fait impensable dans le cas de la géométrie euclidienne où l’on associait nécessairement l’infini avec l’illimité et le fini avec la limite.
Les outils mathématiques d’aujourd’hui, les géométries non euclidiennes et la topologie, qui est une branche des mathématiques, permettent de construire d’une façon logique et sans aucune contradiction des modèles d’espace qui sont finis et n’ont pas de frontière. Ces espaces ne sont évidemment pas plongés dans un espace extérieur, ils sont en eux-mêmes et occupent tous les lieux de l’Univers.



La physique quantique décrit toute substance (matière, rayonnement ou interactions) sous forme d'un champ quantique. Les propriétés d'un tel objet le distinguent des objets (particules ou ondes) que manipule la physique classique. D'abord, un champ quantique s'étend obligatoirement dans tout l'espace. Cela n'a pas de sens de parler du champ ici ou là seulement : il occupe, fondamentalement, la totalité de l'espace et ne peut être conçu autrement que comme tel. Par ailleurs, un champ est défini par son « état ». Il peut y avoir par exemple des états à plus ou moins grande énergie, des états comportant plus ou moins de particules, des états plus ou moins bien localisés dans l'espace, etc.

Illustrations : Gilles Tran © 2004 www.oyonale.com