IUF 20 ans
 

Les res­sour­ces de l’espace-temps sont-elles iné­pui­sa­bles ?

Aurélien Barrau

Université Joseph Fourier, Grenoble 1.

Trous noirs, Big Bang et univers multiples : quelques aspects physiques, astrophysique et philosophiques

S’il est une sub­stance –ou un sub­strat– dont la Nature semble ne pas man­quer, c’est bien d’espace ou de temps. L’espace-temps n’est que le lieu des phé­no­mè­nes, le sup­port des pro­ces­sus : il n’est pas, en lui-même, une res­source, un sujet d’étude ou un objet de préoc­cu­pa­tion. La phy­si­que contem­po­raine, pour­tant, invite à revoir pro­fon­dé­ment cette vision sim­pliste. L’espace-temps, nous apprend la rela­ti­vité géné­rale, est dyna­mi­que : il est assu­jetti à la pré­sence des corps, il se courbe et se dis­tord. Pire encore, pré­ci­sent les théo­ries de gra­vi­ta­tion quan­ti­que : au sens strict, l’espace-temps n’existe pas ! Autant de révo­lu­tions concep­tuel­les que la cos­mo­lo­gie –science de l’Univers dans son ensem­ble, à la croi­sée de la phy­si­que des par­ti­cu­les et de l’astro­phy­si­que– met à l’épreuve : trous noirs et Big Bang inter­ro­gent le statut de l’espace-temps et sug­gè­rent de nou­veaux moyens pour le com­pren­dre. Sa struc­ture gra­nu­laire, dis­crète, dis­conti­nue pour­rait enfin se révé­ler et lais­ser quel­ques traces dans le macro­cosme. Tout le socle de notre phy­si­que s’en trou­ve­rait bou­le­versé. Jusqu’à la ver­ti­gi­neuse hypo­thèse des uni­vers mul­ti­ples, aujourd’hui au cœur du débat cos­mo­lo­gi­que. Notre Univers doit-il être réin­ter­prété comme un îlot déri­soire au sein d’un gigan­tes­que « mul­ti­vers » ? Ressources spa­tia­les et tem­po­rel­les mul­ti­ple­ment infi­nies ? Par delà le ques­tion­ne­ment scien­ti­fi­que, c’est un large débat phi­lo­so­phi­que qui doit accom­pa­gner ce dépla­ce­ment. En contre­point de la pré­sen­ta­tion des avan­cées phy­sico-mathé­ma­ti­ques, je don­ne­rai donc quel­ques pistes pour appré­hen­der cette res­source nou­velle d’un point de vue méta­phy­si­que : quel­les décons­truc­tions pour suivre ou anti­ci­per ces cons­truc­tions, quel­les épistémologies pour penser cette onto­lo­gie dif­frac­tée ?

Are spacetime resources infinite ? Black holes, the Big Bang and the multiverse : some physical and philosophical aspects

It is usually taken as gran­ted that spa­ce­time is just the frame within which phe­no­mena take place. It is not sup­po­sed to be stu­died in itself. However, contem­po­rary phy­sics invi­tes us to go beyond this naive view. General Relativity shows us that spa­ce­time is dyna­mi­cal, that it curves and reacts to its matter content. Even stran­ger : quan­tum gra­vity might lead us to the idea that spa­ce­time does not even exist. Cosmology –the science of the Universe in itself, at the inter­sec­tion of astro­phy­sics and par­ti­cle phy­sics– ques­tions those concep­tual revo­lu­tions : black holes and the Big Bang sug­gest new means to unders­tand the fun­da­men­tal nature of spa­ce­time. Its gra­nu­lar struc­ture might finally be revea­led in the macro­cosm which would change deeply our unders­tan­ding of the world. Up to the – much dis­cus­sed – hypo­the­sis of mul­ti­ple uni­ver­ses. Beyond those purely scien­ti­fic ques­tions, this raises some impor­tant phi­lo­so­phi­cal points. What kind of decons­truc­tions should be ima­gi­ned to unders­tand this dif­frac­ted onto­logy ?