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Qu’est-ce que le mur de Planck ?

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Pour répondre à cette question, il faut d’abord dire quelques mots sur le Big Bang. Il s’agit vous le savez, de “l’instant 0” de notre Univers. Le modèle du Big Bang est celui de l’astrophysicien belge Georges Lemaître et du physicien russe Alexander Friedmann, et il s’agit de celui que nous utilisons encore largement. Dans ce modèle l’Univers n’a pas existé de tout temps. Même si l’idée que l’on ait pu passer du néant à quelque chose peut être poser question, si on l’admet, il y eut donc à un moment donné, une sorte d’explosion, qui est en réalité une expansion de l’univers lui-même. Et à partir de là, l’Univers est entré dans une phase d’expansion qui ne cesse depuis.

Pour la petite historie la formule “Big Bang” fut inventée à la radio, la BBC, dans les années 1950 par l’astrophysicien anglais Fred Hoyle pour désigner ironiquement l’idée de cette “explosion originelle”.

Voila pour le Big Bang.

Maintenant revenons au Mur de Planck. Il s’agit de la période dans l’histoire de l’Univers (du nom Max Planck, un des fondateurs de la mécanique quantique) se situant juste après le Big Bang. L’Univers était alors agé d’environ 10 puissance -44 secondes. Ce mur est donc à 10-44 secondes. Et entre le moment du Big Bang et 10-44 secondes on parle de l’ère de Planck.

Or derrière ce mur, pendant cette ère, nous sommes incapables de décrire scientifiquement ce qu’il s’est passé. Les lois de la physique classiques sont inopérantes. Pourquoi ? Pour une raison précise.

Durant l’ère de Planck l’Univers se résume à l’infiniment microscopique. Sa taille est alors approximativement de 10 puissance -35m, ce que l’on appelle la longueur de Planck. La pression et la température sont alors si grandes que l’espace-temps semble avoir une courbure infinie. Les quatre interactions fondamentales que sont l’électromagnétisme, l’interaction faible, l’interaction forte et la gravitation s’appliquent en même temps. Or en pareille situation, ni la relativité générale ni la physique quantique ne fonctionnent. On ne peut utiliser aucune de ces théories.

Pour décrire ce qui arriva derrière ce mur de Planck, il faudrait inventer une nouvelle théorie, la“gravité quantique”, qui permettrait d’unifier la mécanique quantique et la relativité générale d’Einstein.

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