Voici un résumé des preuves et des théories concernant la question de la finitude ou de l'infinité de l'univers :
1. Univers observable :
L’univers observable représente la région de l’espace depuis laquelle la lumière a eu suffisamment de temps pour nous parvenir depuis le Big Bang, le moment où l’univers a vu le jour. Sa taille est limitée et son rayon est estimé à environ 46,5 milliards d'années-lumière dans toutes les directions. En effet, la lumière se déplace à une vitesse finie et l’univers a un âge fini estimé à environ 13,8 milliards d’années.
2. Théorie de l'inflation :
La théorie dominante en cosmologie pour expliquer l’univers primitif s’appelle la théorie du Big Bang. Dans le modèle du Big Bang, il existe une période d’expansion rapide appelée inflation. L’inflation prédit que l’univers peut être fini mais sans frontières, ressemblant à un espace illimité mais fini comme une sphère.
3. Courbure et forme de l'univers :
Les cosmologues étudient la courbure de l'univers pour déterminer s'il est fini ou infini. Les mesures suggèrent que l'univers est presque plat, avec une très légère courbure. Un univers fini aurait une courbure positive, un univers infini serait plat et un univers courbé négativement serait également infini.
4. Modèles topologiques :
Les topologues explorent différents modèles mathématiques pour la forme de l'univers, notamment des topologies ouvertes, fermées ou cycliques. La courbure et le taux d'expansion observés favorisent une topologie plate et ouverte, suggérant un univers potentiellement infini.
5. Horizon cosmologique :
L'horizon cosmologique fait référence à la limite observable de l'univers. Elle représente la distance au-delà de laquelle nous ne pouvons recevoir aucun signal ou information en raison de l'expansion de l'espace. La finitude ou l’infinité de l’univers entier dépasse notre capacité à l’observer directement, car elle se situe au-delà de notre horizon cosmologique.
6. Multivers :
Certaines théories cosmologiques proposent la notion de multivers, où existent plusieurs univers. Dans un scénario multivers, certains univers pourraient être finis, tandis que d’autres pourraient être infinis. Cependant, l’existence d’un multivers reste spéculative.
En conclusion, l’univers observable est fini, mais la question de savoir si l’univers entier est fini ou infini reste en suspens. Les observations et théories actuelles favorisent un univers infini, mais des recherches et des progrès supplémentaires en cosmologie sont nécessaires pour fournir des preuves concluantes. L'étude de la taille et de la forme de l'Univers demeure une frontière captivante de la recherche scientifique.
