Cosmologie

Il n'est pas facile d'être rationnel et d'intégrer à sa raison un modèle d'univers acceptable.

Ce n'est pas plus facile lorsque l'on essaye d'intégrer les idées scientifiques et philosophiques les plus reconnus sur la question de l'origine de l'univers.

Voici quelques réflexions sur les sujet, qui débouchent sur le modèle de l'univers densément fourchu.

Point de départ

• L'univers dans lequel se déploie nos perceptions a un âge fini.
• L'univers se déploie dans diverses dimensions, dont une dimension temporelle et trois dimensions spatiales.
• L'univers croît. A sa naissance il était 'petit', 'concentré', 'ponctuel'.

Les trois assertions précédentes semblent faire l'unanimité, et faute de mieux, les réflexions qui suivent se basent sur elles.

Par contre, sont prudemment tues les questions plus basiques et plus embarrassantes:

• Qu'y a(vait) il avant notre univers ? Qu'y aurait-il à coté ?  En dehors des dimensions que nous appréhendons (temps et espace) qu'y a-t-il ?
• Pourquoi l'univers existe-t-il plutôt que d'être absent ? Le néant semble plus logique que l'être.

Ces questions sont aussi vaines que cruciales.

Elles sont cruciales, parce qu'elles conditionnent le sens de notre présence.

Elles sont vaines, parce qu'elles sont par définition inappréhendables: si l'univers est l'ensemble de ce qui nous est perceptible, alors forcément des questions sur l'hors unvers, c'est à dire sur l'hors perception sont totalement gratuites.

Ces questions embarassantes, vaines et cruciales, sont tues dans la suite de cet article. faute de mieux.

Des questions de symétrie

Il est assez suprenant que l'univers, qui se présente à nos yeux dans un espace géométrique à trois dimensions, soit dénue de symétrie géométrique.

Mais un point, qui ne possède par définition aucune étendue, ne peut être qu'homogène. Plus précisément, les propriétés de ce point, à l'instant où il va se déployer dans trois dimensions spatiales, sont isotropes, identiques dans toutes les directions de l'espace en puissance.

Mais alors pourquoi les trois dimension spatiales auxquelles nous sommes confrontés présentent-elles cette diversité de contenu dans trois dimensions, alors qu'une symétrie sphérique est la seule solution acceptable à un problème dont les conditions initiales étaient parfaitement isotropes ? Ceci mérite sans doute un peu d'explications. Si dans un problème mathématique, on cherche à décrire l'évolution dans le temps d'une situation, on a besoin de deux choses seulement. On a besoin des conditions initiales de l'évolution, et on a besoin des régles décrivant l'évolution, comme par exemple des régles de diffusion ou de mouvement. Dans le cas de notre univers, les conditions initiales sont concentrées en un point qui n'a pas d'étendue. Et dans le cas de notre univers, les lois de la nature sont isotropes, c'est à dire qu'elles sont également valables dans toutes les directions, ou encore c'est à dire qu'aucune direction de l'espace n'est privilégiée.  La seule direction de l'espace qui pourrait être considérée comme privilégiée est celle dans laquelle nous pourrions voir le point initial de notre univers. Ceci implique alors que la description de notre univers - comme solution à un problème mathématique isotrope ayant un point de départ ponctuel - ne peut être que sphériquement symétrique. En d'autres termes, il n'y a aucune raison pour que les propriétés de deux points diffèrent si ces deux points sont à égale distance du point central initial. En d'autres termes encore, toutes les propriétés de l'univers ne peuvent être fonction que de leur distance au point central initial. En termes mathématiques, aucune propriété ne pourrait être définie dans 3 dimensions come P=P(x,y,z). Au contraire toutes les propriétés devraient être définies comme fonction excusivement de la distance au point central initial, comme P=P(r).

Bien entendu, nous percevons avec évidence le contraire: les propriétés de l'univers que nous percevons sont spatialement tri-dimensionnelles P=P(x,y,z). D'ailleurs si nos perceptions s'inscrivient dans un univers du type P=P(r), nous aurions un espace de perception spatial uni-dimensionnel: nous vivrions sur une ligne, ou sur la représentation sphérique isotrope de cette ligne.

Il y a donc une erreur quelque part. Quelques pistes sont passées en revue.

1. Il n'y avait pas de point central initial. Point signifie sans étendue. Donc le point central a toujours eu une étendue, et cette étendue contenait les germes d'anisotropie indispensables à nos perceptions actuelles. Mais s'il y a un toujours, alors l'univers n'a pas d'âge fini. Dans ce cas nous évoluons vers un modèle d'univers non limité dans le passé, et ce que nous appelons big-bang est une phase lointaine ou nos idées de densité d'univers sont prises en défaut. Dans ce modèle, l'univers et son anisotropie sont éternels, mais la densité de la matière, sa dispersion et sa nature sont passés il y a 20 milliards d'années par une phase que nous percevons comme une limite dans le passé, mais qui n'est qu'un point de passage que notre regard vers le passé ne peut franchir. Difficile ou impossible à discuter...
2. Dimensions...
3. Les règles de la nature ne sont pas isotropes. Ceci implique que même en dehors de la direction qui nous lie au point central initial, les règles de la nature varient en fonction des directions dans lesquelles elles sont exercées. Ceci est difficile à admettre, et entre mal dans le cadre de notre approche scientifique. Il semble déjà conceptuellement ardu de définir ce que serait une loi de la nature anisotrope.