Depuis le XXème siècle, les astronomes nous ont offert trois modèles possibles de l'Univers.

En effet, depuis quelques années, la cosmologie a connu un renouveau extraordinaire. De nouvelles théories ont mis en défaut des théories jusque là admises sur l'évolution de l'Univers.

Quelles que soient leurs interrogations, les scientifiques ont une certitude : les réponses viendront sûrement d'un satellite, la sonde des anisotropies micro-ondes nommée MAP ( Microwave Anisotropy Probe).

La dite sonde va photographier les composants constitutifs de l'Univers à une lointaine époque où les étoiles et les galaxies n'étaient que des points lumineux. Les grandes caractéristiques de l'Univers telles que sa taille, sa forme, son contenu, ses origines sont gravées dans cette image. C'est grâce à des instruments de plus en plus performants que la Cosmologie, naguère théorique est devenue une science quantitative !

1/ L'Univers peut être statique et infini dans chaque direction

Si on accepte cette théorie c'est que l'on accepte l'idée que l'Univers est constant dans le temps. Si les étoiles ont irradié il y a très longtemps, dans ce cas elles ont échauffé l'Univers à leur propre température, et donc même la nuit, la totalité du ciel devrait luire comme le soleil, car chaque ligne d'irradiation se terminerait dans un nuage de poussière ou dans une étoile. Or chacun de nous peut observer que le ciel, la nuit, est obscur. Cela veut donc dire que l'univers n'a pas toujours été tel que nous l'observons aujourd'hui.

Quelque chose a du se fracasser dans le passé pour transformer la lumière de l'Univers en une chose finie.

Cette théorie d'Univers statique convient aux athées et aux croyants, en effet elle sous entend que l'Univers a pu être créé par D.ieu ou sans D.ieu !

2/ L'Univers peut être oscillant : Théorie de l'expansion

La découverte de l'expansion de l'Univers a été une des grandes révolutions intellectuelles du XXème siècle, elle a été une grande surprise pour les scientifiques et a complètement modifié les discussions sur l'origine de l'Univers.

Si les galaxies se meuvent séparément, elles ont dû se rapprocher dans le passé, environ il y a quinze milliards d'années. Une telle conception ne permet pas de dire si l'Univers a été créé avec ou sans D.ieu

3/ Finalement l'univers peut être ouvert

Il pourrait être comparé à une baudruche cosmique qui n'aurait jamais explosée. Si l'attraction universelle de toutes les étoiles et planètes ne peut pas arrêter l'expansion initiale de l'Univers, comme dans le modèle précédent , l'Univers pourra " déborder " dans toutes les directions. Eventuellement les étoiles " se consumeront " et une sorte de rideau d'obscurité entourera toutes les formes de vie. Un tel univers n'apportera jamais une réponse à la vie (qui nécessite de la lumière) . Sans doute celle-ci arrivera à un moment de l'histoire puis ce monde passera irrévocablement dans l'obscurité.

Donc ce modèle nous propose une explosion initiale, et ensuite émet l'hypothèse que toute la matière de l'Univers et toute son énergie serait contenus dans un volume très petit déjà présent dans l'espace avant le Big Bang. Ce modèle d'Univers nous propose un paradoxe : Pour qu'un tel modèle soit viable, il faudrait qu'une force extérieure intervienne, la résolution simple de ce paradoxe impose l'arrivée d'une constante surnaturelle : D.ieu

La Théorie de la Relativité

En 1916, Albert Einstein réalise les premières ébauches de sa théorie générale de la Relativité et le monde scientifique se déchaîna ! Il apparut très vite qu'Einstein était en train de révéler les grands secrets de l'Univers. Ses équations causèrent (aussi !) un certain nombre de problèmes sur le plan technique et mathématique mais rien pour provoquer un intérêt quelconque dans les journaux et les revues de vulgarisation scientifique. Il faut ici faire une parenthèse et essayer de comprendre comment les théories de la gravitation ont évolué ?

Une pierre tombe (c'est dans sa nature de se diriger vers le bas) : cette explication de la gravité selon Aristote peut faire sourire aujourd'hui mais la philosophie d'Aristote se démarque de celle de ses contemporains (Platon, Archimède), en effet à leur univers fait d'abstractions (cosmologie mathématique) il oppose une étude des corps en mouvement. Aristote reprend ici la conception de l'Univers d'Empéclode à quatre éléments le feu, la terre, l'eau et l'air.

Ce monde de quatre éléments est porté par la terre, immobile au centre de l'univers et autour de laquelle gravitent Soleil, étoiles, planètes animées d'un mouvement circulaire : le monde ayant été créé par D.ieu, il ne peut être que parfait, les trajectoires sont circulaires car la cercle est le symbole de la Pureté et de la Perfection chez les Grecs antiques.

Ce système porte le nom de modèle des sphères homocentriques et a permis à Aristote la première explication de la gravité. L'époque helléniste voit une multitude de système apparaître, ce ne sont que des modifications du modèle homocentrique : en effet, on s'aperçoit par simple observation que les planètes ne restent pas à une distance constante de la Terre.

Pendant le moyen âge, l'hypothèse géocentrique de Ptolémé dit système des circulaires et des excentriques restent stable, cependant un certain nombre d'astronomes commencent à rejeter les trajectoires circulaires et proposent des trajectoires hélicoïdales

Ce n'est qu'en 1543, dans " De revolutionibus orbium coelestum " de Copernic qu'apparaît le premier modèle héliocentrique cohérent : A partir du soleil , s'échelonnent Mercure, Vénus, le Terre, Mars, Jupiter, Saturne (Uranus, Neptune et Pluton seront découvertes en 1781,1846,1930) avec des trajectoires circulaires.

Cette théorie fut démontrée par Kepler qui établit les relations entre les trajectoires c'est à dire qu'il démontra que les astres pouvaient être responsables de ces trajectoires (par un pouvoir attractif !).

En 1604, Galilée formule la loi de la chute des corps, première loi de la physique classique: " Les espaces franchis par le mouvement sont dans la proportion double du temps mis pour les franchir ". C'est donc que la distance parcourue est proportionnelle au carré du temps mis pour la parcourir. En mathématisant les trajectoires, il devient aisé de prévoir où tombera un corps lancé ou lâché : Galilée vérifie ainsi le schéma de Copernic et fonde les bases de la physique moderne et de la cosmologie. Cependant pour prévoir et mathématiser le mouvement des planètes, il fallut attendre 1687 et la " philosophiae naturabilus principia mathematica " de Newton.

Nous ne développerons pas ici cette théorie majeure, il faut en retenir qu'elle aboutit à une loi unique, la Gravitation Universelle, vérifiée aussi bien par les planètes que par un corps tombant sur Terre, donc le soleil attire la Terre et vice et versa, la force exercée est donc une fonction symétrique des masses des deux corps

F = G x m1m2 / R²

Il est à remarquer que Newton réfute à ce moment là la notion de l'intervention de D.ieu dans la création de l'Univers !

Ces travaux ont perduré jusqu'en 1930 !

Donc au début du 20 ème siècle, la théorie de la gravitation universelle de Newton a été précisée mathématiquement par différents savants ( Laplace, Poincaré, Lagrange…) et sa validité a été démontré de façon spectaculaire par Addams et Le Verrier qui ont déterminé par des anomalies, la découverte de Neptune et la trajectoire d'Uranus.

On peut donc penser raisonnablement que la théorie n'était pas à remettre en cause, et D.ieu créa Einstein !

La relativité générale.

Pour Einstein, la théorie de Newton présente un inconvénient majeur, elle décrit une action instantanée entre deux masses qui peuvent être éloignées de plusieurs millions de kilomètres, ce qui va à l'encontre de l'un de ses postulats : " Rien ne se déplace plus vite que la lumière ( 299 792 458 km/s ) ".

Pour Einstein et sa théorie de relativité générale, les objets se déplacent librement dans l'espace et dans le temps (il crée ainsi un espace temps à quatre dimensions : trois classiques plus une dimension de temps.)

De plus, pour Einstein, l'espace temps voit sa géométrie déformée par la matière : c'est cette déformation ou courbure de l'espace temps qui est à l'origine de la gravitation.

Si la théorie de la relativité générale est relativement simple, les mathématiques qu'elle génère le sont beaucoup moins et Einstein doit faire appel à des nombreux mathématiciens.

Donc pour Einstein, cette courbure serait à l'origine de la gravité mais cela veut-il dire que l'espace et le temps ne sont pas les mêmes partout ? En fait, oui, temps, masses, longueurs varient en fonction de notre vitesse propre selon différentes lois.

Ainsi un corps se déplaçant à la vitesse de la lumière a une masse infinie et une longueur nulle. Le plus surprenant est le phénomène connu sous le nom de paradoxe des jumeaux ( paradoxe de Langevin ). Si un des jumeaux reste sur Terre alors que le deuxième se trouve dans une fusée lancée à une vitesse constante voisine de celle de la lumière ; quand il revient sur Terre, le deuxième, après une durée longue ( dix ans mesurés par une horloge dans la fusée) aura devant lui son jumeau vieilli de cinquante ans !

Pourquoi ? : Le temps est relatif à notre vitesse. La notion de simultanéité perd donc son sens.

Alors qui est dans le vrai, Newton ou Einstein ?

La première remarque réside dans le fait que ces deux théories ne s'appliquent pas dans le même espace mais si on réfléchit un temps soit peu les deux théories mathématiques sont équivalentes dans les domaines où elles sont valides et les résultats physiques identiques à la réalité. Ainsi pour envoyer une fusée en orbite, on utilisera les théories de Newton, pour d'autres éléments on utilisera la théorie de la relativité.

La théorie de la relativité a bien sûr été très attaquée notamment par un astronome américain Vesto Slipher, en utilisant le télescope géant de l'observatoire de Lowell (Arizona) il découvrit une douzaine de galaxies qui avaient une rotation à partir d'un point central.

Entre 1918 et 1922, Friedmann et Slipher comparèrent leur découverte avec Einstein mais il refusa leurs solutions mais cependant il en déduisit les implications théologiques de l'explosion de l'Univers.

La découverte de Hubble ( 1889-1953)

En 1925, l'astronome américain Edwin Hubble donna au modèle statique de l'Univers un sacré soufflet. En utilisant le plus grand télescope du monde, il montra que chaque galaxie située à 6x10¹⁷ Km de la Terre s'éloignait !

Einstein récusa au début les travaux d'Hubble. Il continua a être un fervent défenseur du modèle statique jusqu'à ce qu'il fit un voyage à Pasadena pour examiner l'évidence. A la fin de son voyage, il conclut " les nouvelles observations de Hubble laissent clairement apparaître que la structure générale de l'Univers n'est pas statique ! "

Qu'apporta donc Hubble ? : ses observations montrèrent en fait qu'il y a eu un temps X nommé Big Bang ou l'Univers était infiniment dense et que depuis l'Univers était en expansion.

Hubble fit ces constatations en observant les nébuleuses d'Andromède, ces ensembles étaient analogues à la voie lactée mais distincts d'elle. Hubble établit ainsi l'existence des galaxies (1922) formées d'étoiles, de gaz, de particules. Il observa le décalage vers le rouge (Redshift) du spectre des galaxies et imputa ce phénomène à l'éloignement progressif des galaxies qu'il décrivit au moyen d'une loi empirique dit Loi de Hubble (1929). Ces travaux furent à l'origine du développement de la cosmologie moderne.

Einstein mourut en 1955, adoptant sans être totalement convaincu, le fait que l'univers était en expansion.

Le son du Big Bang

Dix ans plus tard, en 1965, Arno Penzias et Robert Wilson développèrent un détecteur ultra sensible au laboratoire Bell ( USA). En faisant diverses expériences, ils réalisent qu'ils avaient découvert l'écho du Big Bang " 3 K Hum " non pressentit et non trouvé dans le modèle statique de l'Univers.

Il restait donc deux modèles : l'un avec D.ieu et l'autre sans (Modèle oscillant et modèle ouvert )

De nombreux chercheurs savaient, dès lors, que la conclusion de ce débat se ferait par l'évaluation de la densité de l'Univers. Si un Univers contient l'équivalent d'un atome d'hydrogène pour 103 m d'espace, dès lors, l'attraction gravitationnelle s'exerçant sur les particules de l'Univers sera beaucoup plus forte et (en tout cas) assez forte pour stopper et inverser l'expansion ! Par contre, si dans le cas contraire, l'Univers a une densité inférieure, la force explosive du Big Bang pourra vaincre l'attraction gravitationnelle.

La panique et sa résolution

Curieusement, la fin du modèle statique de l'Univers provoqua une sorte de panique dans les milieux scientifiques. De nombreux chercheurs s'efforcèrent de prouver l'éternité de l'Univers.

Dr Robert Jastrow, directeur de l'Administration du National Aeronautics Space Goddard Center for Space Studies essaya de démontrer la validité du modèle oscillant !

En 1978, Jastrow établit un rapport définitif qui choqua le public, il révéla que le modèle ouvert était probablement correct. Le 25 juin 1978, Jastrow écrivait dans le New York Times magazine.

" C'est un bien étrange développement, inattendu par tous les théologiens. Ils ont toujours accepté le monde de la Bible - Au commencement D.ieu créa le Ciel et la Terre -. Pour les scientifiques, cet état de pensée et de croyance était un mauvais rêve, un tissu d'ignorances et ils se heurtèrent toujours aux théologiens "

Entre 1978 et 1983, les découvertes de Jastrow furent confirmés.

La confirmation de la Genèse

En 1990, Pr John Mather (Université de Columbia) présenta le " plus dramatique support " à la théorie de l'Univers ouvert. Il confirma la Genèse !

Cependant en 1998, Dr Ruth Daly, Erick Guerra et Lin Wan de l'université de Princeton annoncèrent :

" Nous pouvons dire, à 97.5% que l'Univers continue à être en expansion ".

En 1999, Dr Allan Sandage, un astrophysicien de renommée mondiale déclara dans le journal " The New Republic " : " Le Big Bang doit être assimilé à un miracle déclenché vraisemblablement par une espèce de force transcendante et surnaturelle ! "

Dès cette époque, l'éditorialiste de Newsweek commença le 09 novembre 1999 une série d'articles qui essayait de convaincre les américains que les découvertes du télescope spatial Hubble renforçait la création par D.ieu de l'Univers.

La " Permission " de croire en D.ieu

La même année , Newsweek présenta un sondage particulier :

" 40% des scientifiques américains ne croient pas à l'intervention de D.ieu dans la création de l'Univers, mais cela ne les empêchait pas de croire en D.ieu "

Il y a bien sûr un certain nombre de savants qui ont choisi de ne pas croire en D.ieu aujourd'hui et ceci pour un certain nombre de raisons, mais la majorité des scientifiques actuels ont la permission de croire !