Outre son aspect historique, le
Big Bang est une théorie. Ironie du sort, son nom n'est pas venu de l'un de ses
fondateurs, bien au contraire mais de l'un de ses plus féroces opposants, Fred
Hoyle, un physicien anglais. Proposé au milieu du XXe siècle, ce modèle est
énoncé sur la base de plusieurs travaux importants.
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| | Albert
Einstein, père de la relativité générale, s'énerve
contre Friedman quand il prouve à partir de sa théorie que l'Univers
est en expansion. Photo © DR | |
Un Univers statique ?
La
célèbre découverte d'Albert Einstein en 1915 marque le début de la cosmologie
moderne, donc du Big Bang. A savoir, l'étude de l'Univers comme un système physique.
Bien avant cette découverte, elle ne se basait que sur la cosmologie dite religieuse.
Einstein utilise la relativité générale pour définir l'Univers comme un
ensemble homogène et isotrope, semblable à lui-même quels que soient le lieu et
la direction dans laquelle on regarde : c'est le principe cosmologique.
Plutôt audacieux de sa part car à l'époque rien ne permettait d'affirmer l'existence
d'objets à l'extérieur de la Voie Lactée, notre galaxie. Le savant s'aventure
dans une autre hypothèse : l'Univers est statique, il n'évolue pas. Mais les travaux
d'Edwin Powell Hubble dans les années 20 lui donnent tort. Il observe au
télescope Hooker des nébuleuses spiralées extra galactiques, en fait des galaxies
baptisées à l'époque d' "univers-îles". Cette découverte bat en brèche
l'affirmation d'Einstein.
Un Univers en expansion
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| | L'abbé
Georges Lemaître se voit ôter la gloire de la constante d'Hubble à
cause d'un problème de traduction en anglais de son article en 1927. Photo
© DR | |
Ce concept a fortement contribué à édifier la
cosmologie moderne. Hubble a travaillé en collaboration avec Milton Humason, à
l'observatoire du Mont Wilson à Los Angeles. Celui-ci mesure les vitesses des
galaxies tandis qu'Hubble se penchent sur leurs distances. En 1929, après confrontation
de leurs travaux, ils arrivent à la conclusion que les galaxies s'éloignent de
la Voie Lactée avec une vitesse proportionnelle à leur distance : la loi de
Hubble. Plus aucun doute n'est possible, l'Univers est bien en expansion.
D'autres scientifiques planchent également sur le sujet et confortent cette
idée par leurs découvertes. En l'occurrence le Russe Alexander Friedman.
Lorsqu'il découvre la théorie de la relativité générale d'Einstein en 1920, il
entreprend alors de chercher les solutions exactes des équations posées par celui-ci.
Il en déduira l'existence de trois types d'évolution dans le temps de l'Univers,
impliquant une singularité initiale, région de l'espace-temps. En 1927, le Belge
Georges Lemaître, astronome est le premier à formuler la loi de proportionnalité
entre distance et vitesse de récession des galaxies : la constante de Hubble.
Elle sera découverte empiriquement par Hubble en 1929. En outre, Lemaître propose
une évolution de l'Univers à partir d'un "atome primitif' : la théorie du
Big Bang est née.
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