L'erreur d'Einstein

Au début du XXè siècle, la communauté scientifique est quasi unanime : l'Univers est stable et éternel. Une croyance qui conduira Einstein à commettre une erreur. © NASA/WMAP Science Team

Nous sommes en 1915 et Einstein vient tout juste de découvrir la relativité générale. Quand il applique sa loi à l'Univers entier, le savant est surpris, et déçu : d'après ses calculs, l'Univers devient terriblement instable et semble prédestiné à s'autodétruire. Sous l'effet de l'attraction universelle, les étoiles et autres objets s'attirent et finissent par imploser.

Or, Einstein n'apprécie pas l'idée d'un univers instable et temporaire. Au début du XXè siècle, comme la majeure partie de la communauté scientifique, il considère que l'Univers est statique et éternel.

La constante qui sauve l'Univers

Qu'à cela ne tienne. Pour sauver l'univers de l'effondrement, le savant imagine une astuce mathématique : il introduit un nouveau paramètre, la constante cosmologique. Grâce à elle, l'espace vide devient le siège d'une pression qui empêche les corps de se rapprocher. En somme, c'est une force de répulsion agissant contre l'attraction universelle qu'Einstein fait naître.

Einstein lui-même reconnaît que cette constante est "laide" et "qu'elle porte préjudice à la beauté formelle de la théorie". Mais cette constante possède un immense avantage : elle parvient à faire concilier l'inconciliable : un Univers stable et statique, et la relativité générale. Elle est donc accueillie favorablement par de nombreux scientifiques.

Contestations

Pas par tous. De son côté, un mathématicien russe, Alexandre Friedmann, ose une nouvelle approche. Se basant sur les travaux sur la relativité d'Einstein, sans la constante cosmologique, il en arrive à la conclusion que l'Univers est dynamique, en expansion, et né d'une explosion initiale.

Einstein ne l'entend pas de cette oreille. Fermement accroché à son Univers statique, il critique son collègue russe : "les résultats concernant un monde non-stationnaire contenus dans les travaux de Friedmann me semblent douteux". Pourtant, les calculs du mathématicien sont parfaitement corrects. Friedmann n'a pas le temps de défendre ses idées : en 1925, il contracte la fièvre thyphoïde, et meurt dans le quasi anonymat.

L'idée d'un Univers en expansion resurgit quelques années plus tard, en la personne de Georges Lemaître, prêtre et cosmologiste belge. Il s'intéresse à l'histoire de l'Univers, et conclut que celui-ci a débuté sous la forme d'une petite région compacte qui s'est ensuite dilatée pour devenir l'Univers que nous connaissons. En bref, Lemaître décrit, pour la première fois, le Big Bang. Entre temps, Einstein n'a pas changé d'avis, et lors d'un congrès à Bruxelles, en 1927, on l'entend dire à Lemaître : "vos idées sont correctes mais votre physique est abominable." Bref, par 2 fois Einstein aura rejeté violemment l'idée d'un Big Bang.

Une erreur, vraiment ?

Au cours des années suivantes, les observations faites par Hubble de galaxies qui s'éloignent condamnent Einstein à revenir sur ses assertions et à admettre qu'il s'est trompé. En 1933, le physicien qualifie la constante cosmologique de plus grande erreur qu'il ait faite dans sa vie… et félicite Lemaître.

Mais l'histoire ne s'arrête pas là. Aujourd'hui, après avoir été un temps abandonnée, la constante cosmologique est de nouveau au goût du jour : elle décrirait une force, encore hypothétique, qui accélererait l'expansion de l'univers. Finalement, Einstein a bien commis une erreur en imaginant un Univers statique, mais sa constante cosmologique, elle, semble avoir une réalité physique.