Hubert Reeves

Un univers infini ?

Émission du 9 juillet 2005

Nous revenons maintenant sur la question des dimensions de l'univers : est-il fini ou infini ?

Nous avons récemment parlé de l'horizon de l'univers observable, situé à vingt-cinq milliards d'années-lumière. C'est la distance la plus lointaine à laquelle nous pouvons observer des astres.

La notion d'horizon de l'univers est à rapprocher de celle de l'horizon marin, cette limite au-delà de laquelle l'océan n'est plus visible à nos yeux. Mais, tout comme nous savons que l'océan existe bien au-delà de ce que nous en voyons (nous pouvons le vérifier avec un bateau), par analogie, nous pouvons imaginer que l'univers se poursuit au-delà de son horizon.

Mais, pour l'univers, comment faire ? Comment savoir jusqu'où il s'étend ? Nous n'avons plus de bateau !

C'est une interrogation revenant fréquemment dans une abondante littérature depuis plus de deux millénaires.

En Grèce antique, deux écoles de pensée s'opposaient déjà sur ce point :

• Apollon étant un dieu pour qui rien d'excessif n'est acceptable, pour l'école apollinienne, l'univers était forcément fini, et le mot « cosmos » lui imprimait une dimension harmonieuse faite d'ordre et de mesure (d'où d'ailleurs notre mot « cosmétique »). L'infini, par définition démesuré, ne pouvait, pour l'école apollinienne, être une propriété du cosmos.
• Au contraire, les adeptes de Dionysos (Bacchus chez les Romains), se sentant à l'aise dans des manifestations extrêmes (fêtes dionysiaques où l'on s'enivre de danses et de vin), plaidaient ardemment la thèse de l'univers infini.

Dans la théologie de Saint-Thomas, au Moyen-Âge, seul Dieu est infini. L'univers, création de Dieu, est forcément fini. Mais certains penseurs expriment des idées différentes :

Le 17 février 1600, sur le Campo dei Flori, à Rome, Giordano Bruno sera brûlé sur un bûcher pour avoir publié en 1584 (entre autres hérésies …) un ouvrage intitulé : « De l'infini, de l'univers et des mondes ». Grand provocateur, il a tenu des propos inacceptables pour les autorités religieuses de l'époque, tels « Si votre Dieu est inapte à créer un univers infini, le mien le peut » … Trop, c'était trop !

La question de la dimension de l'univers entre véritablement dans le domaine scientifique avec la Théorie de la Relativité d'Einstein. Au 17^ème siècle, Newton avait énoncé et crédibilisé la théorie dite de la gravitation universelle, mais n'avait réussi à l'appliquer qu'à des situations de dimensions limitées à l'échelle du système solaire (la Lune tourne autour de la Terre, les planètes tournent autour du Soleil). La théorie d'Einstein peut prendre en considération toute la matière et s'étendre à tout l'espace, qu'il soit fini ou infini.

Pour des raisons qui relèvent sans doute de l'affectif, Einstein n'aimait pas l'idée de l'univers infini (Einstein était vraisemblablement un esprit apollinien …), et encore moins celle d'un univers en expansion (c'est d'ailleurs pour cela qu'il a inventé la « constante cosmologique » décrite lors d'une chronique précédente). Les premiers modèles d'univers qu'Einstein a présentés se situent dans des espaces finis. Plus tard, informé des observations de Hubble et de l'expansion de l'univers, il est revenu sur ses choix initiaux.

Nous poursuivrons la semaine prochaine cette discussion sur le thème : l'univers est il infini ?