Le terme Big Bang, le « Grand Bang » en français, a été inventé par l’astrophysicien anglais Fred Hoyle lors d’une émission diffusée sur la BBC en 1949. Utilisé par dérision au départ, il désigne la théorie selon laquelle une « explosion » serait à l’origine de l’Univers.
Un questionnement millénaire
Depuis des millénaires, les hommes s’interrogent sur l’origine du monde et tentent d’en élaborer un récit explicatif. Mais il faut attendre la Renaissance et les travaux de Nicolas Copernic (1473-1543) pour que se dessine la première approche moderne de notre univers. Prolongeant ses hypothèses, Galilée (1564-1642), à partir d’observations faites à travers sa lunette astronomique, avance l’idée d’un monde régi par des lois universelles.
Relativité générale et expansion de l'univers
Au début du 20è siècle, la conjonction entre les travaux d’Albert Enstein sur la relativité (la fameuse formule $e = mc^2$ énoncée en 1916) et le développement des outils d’observation de l’espace font franchir un pas de géant à notre appréhension de l’Univers et à l’explication scientifique de sa naissance.
En 1927, un chanoine belge Georges Lemaître (1894-1966), se fondant sur la loi de la relativité générale, avance que l’Univers pourrait être, non stationnaire comme l’affirment alors les cosmologistes tels Einstein, mais en expansion à partir de ce qu’il appelle « l’atome originel ». Après avoir mis en doute cette possibilité bien qu’elle découle de ses travaux, Albert Einstein, dans un article publié en 1931, confirme cette théorie. Entretemps, en effet, l’astrophysicien américain, Edwin Hubble (1889-1953) a mis en évidence, au moyen d'un puissant télescope, l’existence d’autres galaxies que la Voie Lactée et le fait que ces galaxies s’éloignent à une vitesse d’autant plus grande qu’elles sont distantes. Leur éloignement résulte de l’expansion de l’espace dans lequel elles sont situées. En remontant le temps, elles auraient donc été compactées en un point très dense et très chaud. La théorie de Lemaître est donc confirmée.
La théorie du Big Bang
Ce modèle cosmologique est appelé théorie du Big Bang et contestée pendant plusieurs décennies. Jusqu’à ce qu’en 1965 soit détecté un rayonnement fossile issu de la période très dense et très chaude qu’a connue l’univers il y a 13,7 Mds d’années ; ce rayonnement était en réalité plus jeune de 380 000 ans car au cours de ces premières années la densité de l’univers ne permettait pas la diffusion de la lumière. Des observations ultérieures à l’aide d’instruments de plus en plus puissants confirment cette théorie (satellite Planck et téléscope Bicep2).
Mais la théorie de la relativité ne permet pas d’expliquer l’état de l’univers au tout début du Big Bang ; les conditions de températures notamment ne relevant pas de son champ de pertinence.
Et le destin de l'univers ?
Plusieurs hypothèses sont émises par les cosmologistes :
* le Big Chill ou Big Freeze : une expansion infinie de l’univers qui deviendrait de plus en plus froid et vide.
* le Big Crunch : une fois que l’univers aurait atteint son expansion maximale, il se contracterait et fusionnerait.
* le Big Rip, principale hypothèse envisagée actuellement, selon laquelle l’expansion s’accèlerait de manière croissante provoquant un déchirement, une dislocation de la matière et l’explosion du cosmos.
Mais tout ceci dans plusieurs milliards d’années !
