Qu’y avait-il avant le Big Bang

Dans la relativité générale, le temps n’est pas un décor où se déroulent les événements, mais une partie de la structure même de l’Univers, avec l’espace. Si l’on remonte le cours de l’expansion, les deux se contractent jusqu’à un point unique, et demander ce qu’il y avait avant ce point revient à peu près à demander ce qui se trouve au nord du pôle Nord.

Il y a toutefois une réserve importante. L’effondrement en un point est ce que prédit la théorie lorsqu’on la pousse jusqu’aux limites de son domaine d’application. Dans ces conditions, elle cesse de fonctionner: il nous faut une théorie qui unifie la gravitation et la mécanique quantique, et nous ne l’avons pas encore.

Un groupe d’hypothèses affirme qu’il n’y a jamais eu de point: il y aurait eu à la place une transition depuis un état antérieur. Dans ces modèles, l’Univers se contractait, puis a commencé à s’étendre, et notre histoire n’est qu’un cycle parmi une longue succession.

Une autre hypothèse affirme que l’expansion ne s’est jamais arrêtée ailleurs. Selon cette vision, des régions semblables à la nôtre se détachent d’un milieu en expansion éternelle, et chacune a son propre décompte du temps. La question de l’« avant » devient alors une question d’« extérieur ».

Une troisième approche tente de décrire le début avec la physique quantique, dans un cadre où le concept même de temps n’apparaît pas immédiatement. Dans ces modèles, il existe une frontière, mais elle ne ressemble pas à un instant: le temps émerge progressivement, comme une direction plutôt qu’un point de départ.

La note est faible, non pas parce que les hypothèses sont mauvaises. Nous ne pouvons observer que ce qui s’est produit après que l’Univers est devenu transparent à la lumière, et nous reconstituons tout ce qui est antérieur indirectement. Avec les moyens actuels, impossible de distinguer les modèles du commencement.

Deux pistes donnent de l’espoir: les traces d’événements très anciens dans le rayonnement fossile et les ondes gravitationnelles, qui traversent le plasma opaque à la lumière. Ces deux axes progressent, mais n’ont pas encore atteint la sensibilité nécessaire.