L'écume de l'espace-temps

Dernier épisode des avancées de la physique moderne : la physique de l'infiniment grand a rejoint celle de l'infiniment petit, et la cosmologie s'est unie à la physique des particules. À l'origine de l'Univers et de la matière, il y a quelque 14 milliards d'années, il n'y avait en effet que de l'énergie. Reste à comprendre la nature de cette curieuse interaction entre énergie, espace, temps et matière.
Pour résoudre l'énigme, on a d'abord pensé que l'espace-temps, courbé à grande échelle par la gravitation, pouvait à très petite échelle se courber plus violemment, jusqu'à former une « écume » de pure énergie aussi chaotique que poétique. Ont suivi d'autres théories - supercordes, boucles, géométrie non commutative, gravité entropique et trois autres décrites ici pour la première fois de façon accessible - dont émergent aujourd'hui les modèles de « gravité quantique » qui raviront les amateurs de scénarios décoiffants.
Certaines voient le tissu de l'espace-temps fait de minuscules bouts d'espace et de temps élémentaires, d'autres le voient flou, d'autres encore voient dans le réel une illusion due au grand nombre de particules dont nous sommes constitués. À défaut de donner ici la clé de l'énigme, Jean-Pierre Luminet nous fait partager sa passion - sans équation - et dresse un surprenant panorama des théories actuelles sur l'origine de l'Univers.
Jean-Pierre Luminet, spécialiste des trous noirs et de la cosmologie, est l'auteur de nombreux ouvrages destinés au grand public. Il travaille au Laboratoire d'astrophysique de Marseille (LAM) sur les théories de gravité quantique.