En créant un nouveau modèle combinant tout à la fois les principes de la mécanique quantique et la théorie de la Relativité Générale d'Einstein, deux physiciens sont parvenus à une conclusion déroutante : selon ce modèle, l'univers aurait... toujours existé.
Selon le modèle qui prévaut actuellement, l'Univers serait né lors du Big Bang : tout aurait commencé il y a 13.8 milliards d'années à partir d'un point infiniment dense et infiniment chaud (un point appelé "singularité" par les physiciens), lequel aurait explosé, donnant naissance à l'Univers tel que nous le connaissons (lire "Planck révèle de nouveaux secrets sur l'enfance de l'Univers").
Mais en bâtissant un nouveau modèle chargé de décrire l'expansion et l'évolution de l'univers, les deux physiciens Saurya Das (Université de Lethbridge, Canada) et Ahmed Farag Ali (Université de Benha, Égypte) sont parvenus à un tout autre scénario : selon ce nouveau modèle, l'Univers aurait en réalité toujours existé sous la forme d'un "potentiel quantique", lequel aurait basculé à un moment donné dans un état dense et chaud (le Big Bang), donnant alors naissance à l'Univers actuel.
Et ce n'est pas tout. Car ce nouveau modèle prédit également l'absence d'un Big Crunch, cet effondrement final de l'Univers prédit par d'autres théories. En d'autres temes, d'après le modèle forgé par ces deux physiciens, notre Univers aurait une taille finie... mais un âge infini.
L'un des intérêts de ce modèle est qu'il n'a pas besoin de postuler l'existence d'une singularité, ce point infiniment dense et chaud qui aurait doniné naissance à l'Univers tel que nous le connaissons. Pourquoi est-ce intéressant ? Parce que la singularité pose depuis toujours un énorme problème aux physiciens : il s'agit en effet d'un état dans lequel les lois de la physique ne s'appliquent plus.
Toutefois, les deux auteurs de l'étude se défendent d'avoir délibérément voulu faire disparaître la thèse de la singularité : ce n'est qu'en analysant les différentes conséquences de leur modèle qu'ils se sont aperçus que l'évolution de l'Univers pouvait être décrite sans l'existence de cette singularité.
Quels sont les outils physiques et mathématiques utilisés par ces deux scientifiques pour bâtir ce nouveau modèle ? La base de ce dernier reste la théorie de la Relativité Générale d'Einstein, mais modifiée par l'implémentation d'une approche quantique.
Plus précisément, ces deux chercheurs ont utilisé une équation forgée dans les années 1950 par le physicien indien Amal Kumar Raychaudhuri (Université de Kolkata, Inde), à laquelle ils ont apporté des correctifs issus de travaux, menés également dans les années 1950, par le physicien américain David Bohm, consacrés à la trajectoire des systèmes quantiques - comme la trajectoire d'un électron par exemple (pour en savoir plus sur les travaux de David Bohm, lire "La théorie de Bohm" sur le site de l'Université de Lausanne).
Et c'est en intégrant dans la théorie de la Relativité Générale d'Einstein l'équation de Amal Kumar Raychaudhur, préalablement modifiée à l'aide des travaux de David Bohm sur la trajectoire des systèmes quantiques, que les deux auteurs de cette nouvelle étude sont parvenus à ce constat que l'Univers ne serait pas né à un moment donné, mais aurait existé de toute éternité.
Cette étude a été publiée le 6 janvier 2015 dans la revue Physics Letters B sous le titre"Cosmology from quantum potential".
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