Big Bounce

Représentation artistique en spirale de l'histoire et chronologie de l'Univers, de l'histoire de la Terre et de l'histoire de l'humanité.

Georges Lemaître utilise en 1933 l'image allégorique du phénix de la mythologie gréco-romaine, capable de cycle de résurrection infinie en se consumant dans les flammes à la fin de sa vie pour renaître de ses cendres, pour illustrer un modèle d'« Univers phénix » alternant entre des phases d'expansion et de contraction, avec des Big Crunch et Big Bang entre ces phases, en contradiction avec la théorie de l'état stationnaire de l'Univers d'alors[3] - [4].

Big Crunch (effondrement terminal) suivit d'un Big Bang (Grand Boum).

Les premiers modèles de Big Bounce sont développés par des chercheurs tels Willem de Sitter, Carl Friedrich von Weizsäcker, George C. McVittie (en) et George Gamow lors de la première moitié du XX^e siècle[5]. L'expression est apparemment tirée du titre d'un roman de Elmore Leonard, Big Bounce justement, paru en 1969, soit quelques années après l'exposition au public du modèle du Big Bang et à la suite de la découverte du rayonnement de fond cosmologique par Penzias et Wilson (prix Nobel de physique 1978). Elle apparaît dans la littérature scientifique en 1987[6]. Elle réapparaît en 1988 dans une traduction anglaise d'un livre russe, Le Big Bang, Big bounce par Iosif Rozental, et dans un article[7] de 1991 de Priester (de) et Blome (de).

Représentation allégorique yin et yang du tao, du Big Bounce, par un modèle cyclique de Big Bang et de Big Crunch de l'Univers.

Le spécialiste des trous noirs Stephen Hawking avance entre autres dans son essai Une belle histoire du temps (p 94) de 1988, que l'Univers se terminera en Big Freeze (mort thermique de l'Univers) après une accélération de l'expansion de l'Univers irréversible (graphique chronologique depuis le Big Bang jusqu'à la mort thermique de l'univers). Il évoque malgré tout la possibilité d'une inversion de cette expansion à condition d'une modification avec le temps de la mystérieuse constante cosmologique d'antigravité de l'Univers, liée à la structure de l'espace-temps de la relativité générale d'Albert Einstein, qui contrebalance toutes les forces de gravité de l'Univers, modification théorique possible relative à de nombreuses inconnues telles que l'accélération inexpliquée de l’expansion de l'Univers, liées entre autres à la quintessence des effets des énergie noire, énergie du vide, énergie fantôme et matière noire et autres nombreuses inconnues de la théorie du tout de l'Univers.

Représentation dune contraction de l'Univers (Big Crunch).

En 2003, Peter Lynds présente un nouveau modèle de la cosmologie dans lequel le temps est cyclique. Dans sa théorie, l'Univers actuel finira par arrêter de se dilater et commencera à se contracter. Avant de devenir une singularité gravitationnelle, l'Univers « rebondirait » pour ne pas violer le deuxième principe de la thermodynamique. Le Big Crunch serait ainsi stoppé par un nouveau Big Bang. Lynds suggère des rapprochements entre ce concept et celui de l'éternel retour de l'Antiquité (théorie rejetée par des physiciens classiques en raison de l'absence d'un modèle mathématique soutenant ses considérations philosophiques[8]).

En juillet 2007, le professeur adjoint de physique à l'université de Pennsylvanie Martin Bojowald a publié une étude liée à la gravitation quantique à boucles, qui prétendait résoudre mathématiquement le temps avant le Big Bang, ce qui donne une nouvelle perspective à la théorie du Big Bounce[9]. Bojowald affirme ainsi que certaines propriétés de l'univers qui s'est effondré avant le nôtre pourraient être déterminées. Une autre recherche de ce type est publiée l'année suivante dans les Physical Review Letters[10].

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Big Bounce » (voir la liste des auteurs).