Ce qui nous a amenés à ce changement de paradigme, qu’est la théorie du big bang, est assez facile à comprendre. Mais s’il s’est opéré avec de simples observations et de la logique, il aura fallu expliquer avec un certain nombre de preuves, que cette vision soit possible. Et c’est la physique quantique qui a permis cela. Elle est beaucoup plus ardue à aborder et une certaine forme de vulgarisation n’est pas toujours possible, car la physique quantique n’est pas tellement de notre intuition, pas des choses que l’on connait habituellement. Dans l’infiniment petit, ce qui s’y passe défie l’entendement.

Alors, la théorie du big bang ne connut pas d’évolution pendant longtemps, parce qu’il fallut réussir à décrire les réactions qui se seraient produites aux tout premiers instants qui suivirent la naissance de l’univers : la nucléosynthèse. On émit donc l’idée que l’univers, à ce moment-là, ne contenait pas de matière. Mais plutôt une soupe primordiale de nature inconnue et de température très élevée, capable d’engendrer la matière que nous connaissons aujourd’hui. C’est-à-dire, 92 % d’hydrogène et 7 % d’hélium, le 1 % restant étant composé d’éléments lourds : fer, carbone, oxygène, etc. Mais la théorie avait un point faible, car si cela peut expliquer l’apparition des éléments légers, il en va autrement pour les éléments lourds.

La soupe primordiale aurait donc été constituée d’un mélange de particules à très haute température et dont l’action de certaines particules, sans cesse absorbées et réémises par d’autres, les aurait transformées continuellement. Mais avec la chute des températures, ce mécanisme aurait changé pour former les noyaux des atomes d’hydrogène, grâce à la force nucléaire forte. Ainsi, de nombreux noyaux d’atomes se seraient formés très rapidement. Mais la nucléosynthèse s’arrête là à cause de la chute de la température, due à l’expansion continuelle de l’univers. Les 92 % de particules qui ne se sont pas associées durant cette phase, restent seules pour former de multiples atomes d’hydrogène ; ce qui expliquerait, de fait, pourquoi l’hydrogène est l’élément le plus abondant dans l’univers. 

Pour les éléments lourds, ils auraient pu être créés, selon deux mécanismes. En partie au moment de la nucléosynthèse, lors de la formation des noyaux atomiques, divers éléments purent être créés, y compris des éléments lourds. Mais ces derniers sont plus facilement destructibles, car leur noyau possède un plus grand nombre de particules. Et dans la soupe primordiale, les contacts entre les différents éléments ont pu être suffisamment fréquents pour en détruire la majeure partie. Puis à cause de la baisse de température, la nucléosynthèse se serait arrêtée, épargnant ainsi une partie des éléments lourds qui s’y trouvait : les 1 % des éléments dont on ne connaissait pas l’origine. Le deuxième mécanisme fut expliqué par les réactions thermonucléaires qui se passent au cœur des étoiles, transformant les éléments légers en éléments lourds par fusion nucléaire. Lors de la nucléosynthèse, la température aurait été trop élevée pour que les électrons se lient aux noyaux formés, mais avec la chute de la température, cela devenait possible. De même, les photons, empêchés depuis le début de se déplacer librement, purent enfin se mouvoir sans percuter les électrons. Ce qui provoqua comme un flash, libérant ainsi les photons et plongeant l’univers dans la lumière. 

Dis comme ça, tout ceci nous parait alors très simple et évident. Un peu comme nos poissons dans leur bocal, qui imaginent le robinet, d’où jaillit l’eau sous la pression, pour former le monde. Et c’est curieux, car idéologiquement, tout ceci n’est pas très différent de la Genèse, où Dieu dit : « Que la lumière soit et la lumière fût ». Il n’y a donc rien de surprenant, lorsque l’on sait que c’est un prêtre qui est à l’origine de cette idée, que l’on appelle aujourd’hui le big bang.

Plus tard, deux ingénieurs viendront apporter de nouveaux éléments à la théorie. Positionnant dans n’importe quelle direction, une antenne radio très sensible destinée à recevoir les signaux d’un satellite, ils détectent un bruit parasite plus fort que prévu. Mais après avoir tout vérifié, ils constatent que le bruit persiste néanmoins. L’un d’eux va entendre parler d’une théorie, qui prédit l’existence d’un rayonnement radio apparu à la suite du big bang et vieux de 15 milliards d’années. Intrigué, il va contacter un scientifique justement en train de construire une antenne, dans le but de détecter ce signal tant attendu. Celui-ci confirma les soupçons des deux ingénieurs, de leur découverte de l’explosion qui a donné naissance à l’univers. Découverte importante, car le rayonnement cosmologique était prédit par la théorie et vérifié par les observations. Le Monde venait alors de se former et désormais la théorie du big bang, appuyé sur de nombreuses observations, devenant donc la meilleure théorie sur le passé de l’univers. 

Depuis ce jour, le rayonnement cosmologique a été très étudié, notamment à l’aide de satellites d’observation. Ces derniers ont pu détecter une émission radio identique dans toutes les directions, c’est-à-dire homogène et isotrope. En effet, en étudiant l’intensité du rayonnement en fonction de sa longueur d’onde, les scientifiques ont pu en déceler de très nombreuses fluctuations de température, sortes de grumeaux dans la soupe primordiale. Germes de galaxies qui attendaient que l’univers se refroidisse pour pouvoir se développer et former les structures que nous connaissons. Corroborant ainsi les prévisions de la théorie. 

Le rayonnement diffus cosmologique peut aider à révéler également la masse de l’univers. On part du principe que si sa densité est supérieure à trois atomes d’hydrogène par mètre cube, l’expansion est contrecarrée. Avec l’envoi de ballons-sondes, les scientifiques ont pu estimer que cette densité était proche de trois atomes, l’univers serait donc à-peu-près plat.

Voici brièvement et simplement résumée l’histoire de la théorie du big bang. Mais il reste bien des questions à résoudre. Car au fil des connaissances acquises en physique quantique, il a fallu expliquer bon nombre de paradoxes et d’incohérences pour qu’elle puisse devenir une vérité scientifique. Une vérité qui tente de mettre le monde en équation, démontrant ainsi que Dieu n’est finalement qu’une vue de l’esprit et que le monde s’explique très bien par le truchement des mathématiques humaines.