Bien que la question soit loin d'être élucidée, nous disposons aujourd'hui de solides outils théoriques permettant de théoriser sur l'histoire de l'Univers. Le siècle dernier aura été prolifique comme jamais avec l'apport des théories relativistes d'Einstein, relayées par les preuves observationnelles : fuite des galaxies, expansion de l'Univers, rayonnement de fond diffus cosmologique ... On peut aujourd'hui affirmer avec une quasi certitude que notre Univers est bien né à un instant 0, qu'on appelle Big Bang, ou singularité initiale !
L’univers dans lequel nous vivons est en expansion, c’est un fait établi. Etant en perpétuelle expansion, il est logiquement plus grand qu’à n’importe quel moment dans le passé. Ce qui veut dire qu’il y a un moment dans le passé où l’univers était d’une petitesse quasi infinie, un point unique qu’on appelle singularité. Ce premier instant de l’univers (si tant est qu’on puisse parler d’instant puisque, par définition, à ce « moment » le temps n’existe pas) s’écrit t=0, et est décrit par la théorie du Big Bang, dans ce qu’on appelle le modèle standard.
Il existe une autre forme de singularité dans l’univers actuel, qu’on peut appeler « singularité finale », qui sont à l’aboutissement d’un trou noir, en deçà de son horizon. Nous reviendrons plus tard sur l’éventualité d’un lien entre les deux et la possibilité d’existences de « fontaines blanches » engendrant des bulles univers, souvent appelées "Multivers" …
Pour le cosmologiste Andrei Linde, notre univers n'est qu'une "bulle d'espace-temps" parmi une multitude d'autres Univers qui se forment en permanence par l’intermédiaire d’une singularité .
La singularité de l’instant zéro de l’univers est a contrario appelée la « singularité initiale ».
Nous nous représentons cette singularité initiale par un « point », sans dimension et contenant toute l'énergie de l'Univers. Un point où toute la matière virtuelle et l’énergie de l’univers sont condensées dans un état de densité infinie, ainsi que toutes les dimensions d’espace et de temps (qui sont courbées à l’infini) - qu’elles soient 4 comme celles que nous connaissons actuellement, ou bien 11 comme le prévoit des théories d’unification des forces telles que la théorie des supercordes … Autrement dit, c’est ce Big Bang qui a engendré le temps et l’espace.
Il faut s’entendre sur ce qu’on appelle Big Bang. On a tendance à décrire le Big Bang par l’équation t=0, et dans ce cas il est impossible de se demander ce qui s’est passé avant, puisque le temps n’existait pas. Cet avant Big Bang est alors un concept qui n’a pas de sens, ni chronologiquement, ni physiquement, ni causalement. Mais on peut également considérer que le point de départ du Big Bang est cet instant de 10-43 seconde, l’instant de Planck, là où les théories physiques s’effondrent. On parle d’ailleurs à juste titre de mur de Planck. Et là on peut se demander se qui se passait avant le Big Bang … On peut alors extrapoler des hypothèses, comme extrapoler l’idée une dimension mathématique de l’univers, symbolisée par une équation du tout .
Dans cette éventualité, on décrit alors l’existence de 2 big bangs : Le premier, le « Big Bang froid », symbolisé par une suite de nombres s’étendant à l’infini, équation mathématique considérée comme un code cosmologique, sorte de nomenclature de l’univers (de la même manière que le code génétique définit de quoi est fait un être vivant). Le deuxième, le « big bang chaud », celui que nous pensons incontestable, point de départ de la constitution du temps, de l'espace et de la matière.
Certains mettent en avant l’hypothèse selon laquelle à un « moment » donné, les 3 dimensions d’espace + 1 dimension de temps étaient en fait 4 dimensions d’espace. Donc le temps ne s’écoulait pas ... L’une des dimensions d’espace se serait graduellement transformée en dimension de temps (jusqu’à l’instant de Planck de 10-43 secondes), et le temps se serait donc mis à s’écouler dès cet instant.
Le temps apparaît alors ici dans un flou quantique dans lequel il est impossible de définir un commencement à l’univers, et donc une singularité t=0. Dans ce cas, la théorie du Big Bang est remise en cause (et donc la théorie de la relativité générale), sans pour autant nier l’expansion de l’univers ni le fait que le temps soit bien fini (en accord cette fois avec la relativité). Il est vrai que nous n’avons aucune idée de la façon dont une dimension d’espace peut devenir une dimension de temps, mais la différence semble être relativement mince.
Puisque finalement tout est permis dans la recherche de la compréhension du monde, on peut aussi y voir une intervention divine (notamment si on présente l'éventualité de l'existence d’un code cosmologique, sorte d'adn de l'Univers) … Il est vrai que ce manque de connaissance sur le Big Bang est une brèche ouverte à la théologie et à la religion. Certains astrophysiciens, de plus en plus en tout cas, ont même un penchant pour cette idée. La vision de la création de l’univers est encore aujourd’hui quelque chose de très personnel puisque rien ne viendra pour l’instant confirmer ou réfuter telle ou telle croyance.
En fait, ce qu'il faut absolument garder à l'esprit, c'est que l'astrophysique n'a pas la prétention de démontrer l'existence ou la non existence d'un Dieu créateur, ce n'est pas sa vocation. Il faut savoir distinguer physique et métaphysique. La physique est en charge de l'explication du fonctionnement du monde, c'est à dire du "comment", et en aucun cas du "pourquoi".
La conclusion de cette petite réflexion est celle-ci : On peut être scientifique dans l'âme et croire en l'existence d'un Dieu créateur.
La théorie de la relativité générale explique parfaitement l’évolution de l’univers dès les premières secondes suivant l’instant zéro ; cependant, la physique quantique voit son influence grandir au fur et à mesure qu’on se rapproche de cet instant, et l’explication relativiste ne tient plus. En deçà du temps de Planck, les deux théories deviennent incohérentes, les astrophysiciens cherchent alors à les unir afin de rendre compte d’une explication cohérente du phénomène du Big Bang, car c’est le seul moyen pour éviter à la physique de s’enliser et d’engendrer une crise de la science. On appelle cette hypothétique théorie la théorie de la gravitation quantique, qui est une théorie du tout. Comme nous l’avons vu, bien qu’elle soit encore inconnue, les spéculations cosmologiques et métaphysiques vont bon train et ont sûrement encore de beaux jours devant elles …
Ce qu’on peut d’ores et déjà dire sur la singularité, c’est qu’il est inutile de la chercher dans un point précis de l’univers. L’univers n’a pas grandit autour de ce point, mais c’est le point lui-même qui s’est dilaté et qui englobe aujourd’hui tout l’espace, le temps et la matière. Donc, même si on parle de point, il faut comprendre que le Big Bang ne s’est pas fait en un point précis de l’espace, mais partout à la fois. Par ailleurs, on peut considérer que n’importe quel point de l’univers est fixe, et que c’est le reste de l’univers qui se déplace par rapport à lui. Dans ce cas, n’importe qui peut considérer qu’il se trouve fixe par rapport à la singularité initiale, et que l’univers se meut par rapport à lui. C’est la relativité restreinte qui nous dit, pour résumer, que nous sommes tous au centre de l’univers.
