Le grand froid

L’Univers aura une fin, mais laquelle ? Toutes les hypothèses nous mènent à un constat troublant.  

Photo : Antoine Bordeleau pour L’actualité

L’Univers a eu un commencement et il aura une fin. Enfin, c’est ce que des tonnes d’observations de plus en plus approfondies semblent nous indiquer. Je n’ai jamais su quoi faire de cette information.

Ce qu’on appelle le Big Bang, la rapide inflation de l’Univers et son refroidissement survenus il y a quelque 13,7 milliards d’années, ne constitue pas nécessairement le début de l’Univers, mais c’est assurément un début. C’est-à-dire qu’en remontant suffisamment dans le passé, l’astrophysique a pu étudier les propriétés de l’Univers primitif pour arriver à ce constat sans équivoque : près de l’horizon du temps et de l’espace, il y a un Univers sans étoiles, car à ce moment qu’on peut observer aujourd’hui, elles n’avaient pas encore commencé à briller ; un Univers sans galaxies, car la gravitation n’avait pas encore eu le temps d’agglomérer ces premières grandes structures.

Quant à savoir s’il s’agit du vrai début, la réponse à cette question dépasse les limites des connaissances actuelles. Nous ignorons si nous vivons dans un Univers cyclique qui aurait pu se gonfler et se dégonfler à plusieurs reprises avant de prendre sa forme connue ; nous ne vivons alors peut-être pas dans la première version de l’Univers. Ça aussi, c’est une idée troublante.

Le contenu de l’Univers : la matière et l’énergie. Le contenant de l’Univers : l’espace et le temps. Albert Einstein a fait l’une de ses plus grandes découvertes, au début du XXe siècle, en établissant que le contenant et le contenu ne sont pas indépendants, que la matière et l’énergie déforment l’espace et distordent l’écoulement du temps. Jeune, je croyais que j’aurais un jour les capacités intellectuelles de démêler tout ça. Évidemment, tout cela est bien plus complexe que ce que nos cerveaux de primates peuvent concevoir.

Sans étoiles, pas de vie. Sans vie, que de l’espace et du temps gaspillés, pour l’éternité. L’Univers ne fait donc que passer.

Néanmoins, nous avons collectivement des bases scientifiques solides sur lesquelles appuyer nos modèles de l’Univers primitif, des premiers moments jusqu’à nos jours, principalement grâce à l’étude du rayonnement de fond cosmologique, aussi appelé rayonnement fossile, soit le faible signal lumineux qui nous enveloppe en tout temps et qui vient de partout. On a vite compris, peu après sa découverte dans les années 1960, que ce rayonnement représente les restes lumineux de l’instant où l’Univers est devenu transparent.

Transparent ? Dans un passé lointain, la matière de l’Univers était si compacte que les particules de lumière (photons) ne pouvaient pas voyager librement. L’Univers était si dense qu’il était opaque. Puis, avec son expansion, le « contenant » a rapidement grandi et le « contenu » s’est dispersé. À un moment critique, tous les photons ont finalement pu sortir de ce labyrinthe et la lumière s’est ainsi répandue dans l’Univers. Cette lumière est le rayonnement fossile et nous l’observons et l’analysons soigneusement, car il est bourré d’informations sur l’histoire de l’Univers.

Mais qu’en est-il de l’autre extrémité de l’axe du temps ? L’Univers aura-t-il une fin ? Pendant les décennies au cours desquelles a été élaborée la théorie du Big Bang, une hypothèse alors plausible était que la force de gravité pourrait un jour ralentir l’expansion de l’Univers et peut-être même entraîner sa contraction, désignée sous le terme de Big Crunch. Le grand écrasement.

Dans son livre de vulgarisation scientifique Comment tout finira (astrophysiquement parlant), l’astrophysicienne américaine Katie Mack écrit que le Big Crunch est une hypothèse à rejeter, car non seulement l’expansion de l’Univers n’est pas ralentie par la gravitation, mais elle semble être en train de s’accélérer. Parmi les scénarios évoqués par Mack se trouve celui du Big Chill, le grand froid. Dans le grand froid, les galaxies partent à la dérive sous l’effet de l’expansion accélérée de l’espace. Elles s’assombrissent graduellement à chaque génération stellaire, au fur et à mesure que le carburant nucléaire des étoiles diminue. Peu de nouvelles parviennent à se former, par manque de matière diffuse, et les galaxies sont de plus en plus composées de cadavres stellaires. La chaleur qui a été émise par les étoiles avant qu’elles ne s’éteignent se disperse dans un néant sombre et froid.

Sans étoiles, pas de vie. Sans vie, que de l’espace et du temps gaspillés, pour l’éternité. Déjà qu’il est difficile de comprendre la naissance et la mort… J’ai passé des années à étudier et à essayer de saisir le pourquoi du tout. Sans succès. Je n’y parviendrai jamais, et ça me rend triste.

Sauf qu’il faut se souvenir qu’il y a 100 ans à peine, nous pensions que la Voie lactée était la seule galaxie de l’Univers. Nous évoluons peut-être à pas de tortue, mais nous avançons tout de même en passant le flambeau à la prochaine génération.

Dans une version précédente, il était écrit «Le contenant de l’Univers : la matière et l’énergie. Le contenu de l’Univers : l’espace et le temps.» Il fallait plutôt lire «Le contenu de l’Univers : la matière et l’énergie. Le contenant de l’Univers : l’espace et le temps.»

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Un petit regard sur l’immensité de l’univers connu et en expansion est suffisant pour nous étourdir de questions sans réponse. Donc, j’ai cessé de m’en faire juste en pensant qu’il reste encore 5 milliards d’années avant que notre seule source de chaleur et de vie ne s’éteigne. Pas de quoi paniquer donc.
Ce qui me fait paniquer, ce n’est pas le CO2 mais plutôt la stupidité et la cupidité (en un mot, la SCUPIDITÉ) de l’humain qui pille les ressources finies, qui gaspille et empoisonne sa nourriture et qui pollue son habitat. Si on éliminait ces trois derniers éléments, il n’y aurait pas huit milliards de personnes en trop sur la planète.

Alors, aussi avancée que soit la science pour sauver le monde, elle n’en est qu’à ses premiers balbutiements, et ce ne sont pas les Elon Musk et autres zigotos du genre qui trouveront une autre planète habitable pour continuer l’espèce humaine.

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Est ce qu’il y a d’autres planètes « habitables »? Pas certain selon Jean-Pierre Bibring (celui même respinsable de la sonde Rosetta) qui mentionne dans son livre « Seuls dans l’Univers » sorti en 2022 chez Odile Jacob, que l’univers montre tellement de diversité et que la vie sur terre est tellement unique étant donné les multiples contingences qui l’on façonné que la vie ne pourrait ne pas exister ailleurs. Je vous invite à lire cet excellent livre qui va à contre-courant.

Cher Monsieur Fournier, merci pour vos propos cosmiques qui font rêver et réfléchir!

Vous êtes un incontournable de L’Actualité et une raison de lire ce grand magazine qui laisse place à la science et à l’intelligence!

J’ai une formation de physicien et suis passé comme plusieurs à l’informatique, plus précisément au domaine de l’intelligence artificielle et de la science des données. Le domaine ne manque pas d’intérêt mais il faut croire qu’il est plus facile de sortir le gars de la physique que la physique du gars. Merci infiniment!

Scientifiquement vôtre

Claude COULOMBE

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Merci M. Fournier pour cet article. Votre page est toujours une de mes favorites dans cette bonne revue. Bien sûr, avec cette hypothèse plausible d’un Grand Froid comme conclusion à cet univers, on touche à un sujet plutôt froid. La réalité que les sciences nous apprennent est à la fois fascinante et dure… Pas surprenant que les mythes et religions nous inventent des histoires plus fantaisistes. Mais je préfère la vérité quand même.

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PS. La conclusion la plus évidente à ce grand hiver sidéral éternel qu’on prévoit : j’apprécie les journées réchauffées par notre Soleil et par la chaleur humaine.

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Les limites de la science
Vous évoquez, M. Fournier, les limites des connaissances actuelles. Il est évident que la science a beaucoup progressé au cours des derniers siècles. Quoique plus on en a su sur l’univers, plus on saisit l’étendue de sa complexité et l’ampleur de ce qui nous est inconnu.

En ce 21e siècle, la science piétine, elle avance de plus en plus lentement. Ce sont plutôt les technologies qui ont évolué de façon étonnante depuis le milieu du 20e siècle. Il ne faut pas confondre science et technologies, ce que fait la majorité des gens.

À tel point qu’il est vraisemblable que, dans quelques décennies, l’humanité délaisse la recherche fondamentale qui, devenue tellement spécieuse, n’apportera plus rien de marquant. L’âge de la science s’achève.

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