Une théorie développée avec le regretté professeur Stephen Hawking affirmant que l'univers est plus simple et uniforme que les modèles actuels ne le suggèrent était si choquante qu'il a dû être assis dessus pendant un certain temps avant d'être diffusé dans le monde, selon le co-auteur, le professeur Thomas Hertog de la KU Leuven en Belgique.

Lui et le professeur Hawking ont utilisé une branche obscure des mathématiques appelée théorie des cordes pour étudier le Big Bang lui-même. Dans un article publié le 2 mai, ils proposent qu'au lieu d'avoir des univers infinis, il y a en fait une variété assez limitée, qui ont tous les mêmes lois de la physique que les nôtres.

À quelle question vous et feu Stephen Hawking répondez-vous avec cette théorie ?

"Nous essayons d'obtenir un modèle du Big Bang. Pourquoi voulons-nous cela? Parce que nous voulons comprendre quel type d'univers peut émerger du Big Bang, quel genre d'univers peut naître, et quelle est la particularité de notre univers."

Qu'y a-t-il de nouveau dans le modèle proposé dans votre article ?

"La théorie dominante du Big Bang dit qu'il y a beaucoup de Big Bangs, créant de nombreux types d'univers différents – que les gens appelaient le multivers. Nous réduisons beaucoup ce multivers. Notre nouvelle théorie du Big Bang rend notre univers encore plus unique. C'est pourquoi c'est différent."

Cela nous rapproche-t-il de la « théorie du tout » tant recherchée – une théorie maîtresse pour relier tous les aspects physiques de l'univers ?

"C'est une étape dans un programme beaucoup plus vaste pour arriver à une vision à part entière du Big Bang basée, finalement, peut-être, sur une théorie du tout."

Comment cette théorie est-elle conforme à la notion d'une singularité initiale – un seul point de densité infinie qui contenait toute la matière de l'univers – au Big Bang ?

"Avec la théorie de la relativité d'Einstein, vous pouvez montrer que l'univers a eu un commencement, qu'il a eu un Big Bang, mais vous ne pouviez rien montrer sur comment cela avait commencé parce que le Big Bang était une singularité. Nous introduisons de nouvelles techniques issues de la théorie des cordes pour pouvoir dire quelque chose sur ce début et nous allons donc au-delà de la théorie d'Einstein."

« En gros, on pourrait dire qu'il s'agit d'une théorie de ce qui était autrefois la singularité dans la théorie d'Einstein. C'est une théorie qui décrit comment le temps émerge de quelque chose de plus abstrait et intemporel."

Qu'y avait-il de l'autre côté du Big Bang ?

"Absolument rien."

Rien que nous puissions savoir, ou rien de ce qu'il y a ?

"J'ai cherché quelque chose dans ma théorie et je n'ai rien trouvé. Il n'y a pas d'autre côté car nous avons utilisé la technique de la théorie des cordes appelée holographie, ainsi tout ce qui pourrait exister avant ou de l'autre côté est projeté à la surface au début. Il n'y a littéralement rien.

"Dans toutes mes équations, l'autre côté - ou avant le Big Bang comme vous diriez - n'est tout simplement pas là. Il n'y a pas de notion de temps."

Y a-t-il une onde gravitationnelle relique provenant du Big Bang que nous n'avons pas encore détectée ?

"L'univers surgit avec une brève poussée d'inflation dans notre théorie et qui s'accompagne d'ondes gravitationnelles. Leurs reliques, comme tu dis, devraient laisser leur empreinte sur la polarisation du rayonnement de fond diffus cosmologique.

"Les ondes gravitationnelles n'avaient pas été détectées lorsque nous avons commencé ce travail. Avec les technologies et les satellites futurs, nous pourrions espérer voir les ondes gravitationnelles du Big Bang qui sont, à mon avis, l'une des principales observables que nous pouvons utiliser pour tester la théorie.

"Ces ondes gravitationnelles du Big Bang sont le Saint Graal du domaine de l'astronomie des ondes gravitationnelles. Et les plus difficiles à obtenir."

Que peut nous apprendre l'étude du Big Bang sur le monde d'aujourd'hui ?

"Nous étudions le Big Bang pour mieux comprendre ce que nous voyons, comment naissent les lois de la physique, pourquoi ils sont ce qu'ils sont et s'ils sont uniques. C'est la motivation de base de notre travail.

"Tous ces traits qui caractérisent le monde d'aujourd'hui, ils n'ont pas existé pour toujours, ils (cristallisés) après le Big Bang lorsque l'univers s'est étendu et s'est refroidi. Il doit donc y avoir un processus, certaines conditions physiques au Big Bang qui décrivent comment cela s'est produit."

Décrivez le sentiment que vous avez eu lorsque vous avez réalisé que votre observation a changé l'image globale de l'univers ? Était-ce un moment « eureka » ?

"Avec Stéphane, Oui bien sûr, nous avons ouvert une bouteille. Un moment eurêka est évidemment très spécial et rare. Celui-ci est arrivé il y a quelque temps. Le résultat était, dans un sens, si choquant que nous nous sommes assis dessus pendant un certain temps et avons rassemblé plus de preuves et examiné le problème sous différents angles avant de décider d'aller de l'avant et de procéder à la publication. »

Votre travail sur la cosmologie quantique holographique est actuellement financé par le Conseil européen de la recherche de l'UE. Et après?

"Comme toute découverte (en) sciences théoriques, d'un côté c'est un jalon, mais d'autre part, il soulève plus de questions qu'il n'apporte de réponses. Le modèle que nous proposons doit être élaboré et affiné, développé davantage. Je suis curieux de voir où cela nous mènera . Notre article se termine par une conjecture et beaucoup de développements supplémentaires sont nécessaires, Je crois, avant que nous sachions que c'est ainsi que l'univers est né. Il y a donc beaucoup de travail à faire."