L'univers n'aurait pu naître qu'à la suite du Big Bang, puisque tous les scénarios alternatifs pour sa formation conduisent à l'effondrement immédiat de l'univers nouveau-né et à sa destruction, selon un article publié dans la revue Physical Review D.
«Toutes ces théories ont été développées afin d'expliquer la structure originale« lisse »de l'Univers au moment de sa naissance et de« tâtonner »les conditions primaires de sa formation. Nous avons montré qu'en fait ils génèrent l'image inverse - de puissantes perturbations se produisent en eux, qui conduisent finalement à l'effondrement de tout le système », écrit Jean-Luc Lehners de l'Institut de physique gravitationnelle de Potsdam (Allemagne) et ses collègues.
La plupart des cosmologistes pensent que l'Univers est né d'une singularité, qui a commencé à s'étendre rapidement dans les premiers instants après le Big Bang. Un autre groupe d'astrophysiciens pense que la naissance de notre Univers a été précédée par la mort de son «ancêtre», qui s'est probablement produite lors de la soi-disant «grande déchirure».
Le principal problème de ces théories est qu'elles sont incompatibles avec la théorie de la relativité - au moment où l'Univers était un point sans dimension, il aurait dû avoir une densité d'énergie et une courbure infinies de l'espace, et de puissantes fluctuations quantiques auraient dû apparaître à l'intérieur, ce qui est impossible à partir du point vision de l'idée originale d'Einstein.
Pour résoudre ce problème, les scientifiques ont développé au cours des 30 dernières années plusieurs théories alternatives dans lesquelles l'univers est né dans des conditions différentes, moins extrêmes. Par exemple, Stephen Hawking et James Hartle ont suggéré il y a 30 ans que l'Univers était un point non seulement dans l'espace, mais aussi dans le temps, et avant sa naissance, le temps, dans notre compréhension du mot, n'existait tout simplement pas. Lorsque le temps est apparu, l'espace était déjà relativement "plat" et homogène, de sorte qu'un Univers "normal" avec des lois "classiques" de la physique pouvait apparaître.
À son tour, le physicien soviéto-américain Alexander Vilenkin estime que notre Univers est une sorte de "bulle" de faux vide à l'intérieur du multi-univers géant éternel et en constante expansion, où de telles bulles apparaissent constamment à la suite de fluctuations quantiques du vide, littéralement nées de rien.
Ces deux théories nous permettent de contourner la question du "commencement des temps" et de l'incompatibilité des conditions du Big Bang avec la physique d'Einstein, mais en même temps elles soulèvent une nouvelle question - de telles options pour l'expansion de l'Univers sont-elles capables de le générer sous la forme dans laquelle il existe maintenant?
Comme le montrent les calculs de Leners et de ses collègues, en fait, de tels scénarios pour la naissance de l'Univers ne peuvent pas fonctionner en principe. Dans la plupart des cas, ils ne conduisent pas à la naissance d'un Univers "plat" et calme comme le nôtre, mais à l'apparition de perturbations puissantes dans sa structure, qui rendront instables ces Univers "alternatifs". De plus, la probabilité de naissance d'un univers aussi instable est bien plus élevée que ses homologues stables, ce qui jette un doute sur les idées de Hawking et Vilenkin.
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En conséquence, le Big Bang ne peut être évité - les scientifiques, comme le concluent Lehners et ses collègues, devront trouver un moyen de concilier la mécanique quantique et la théorie de la relativité, ainsi que de comprendre comment les fluctuations quantiques ont été supprimées à une densité de matière et une courbure extrêmement élevées de l'espace-temps.
