Cet article de blog examine si le débat sur la taille et la nature de l'univers lors du « Grand Débat » de 1920 a servi de point de départ à la cosmologie moderne, et s'interroge sur son importance historique.
Le 26 avril 1920, environ 300 scientifiques furent invités à un débat de l'Académie nationale des sciences, qui se tenait dans l'auditorium Baird du Musée national d'histoire naturelle de la Smithsonian Institution. Deux astronomes s'y livrèrent à un débat entré dans l'histoire sous le nom de « Grand Débat ». Le sujet de cette discussion qui dura toute la journée était la question : « Quelle est la taille de l'univers ? » L'un des astronomes soutenait que l'univers ne comportait qu'une seule galaxie, tandis que l'autre affirmait qu'il existait d'autres galaxies au-delà de celle qui abritait la Terre. Ces deux astronomes, Harlow Shapley et Heber Doust Curtis, étaient respectivement les directeurs de renommée mondiale de l'Observatoire du Harvard College et de l'Observatoire Lick en Californie.
Ce débat trouve son origine dans l'observation d'une vaste nébuleuse par le scientifique britannique Edmund Halley en 1716. La nature de cet immense objet lumineux, plus tard nommé Andromède, captiva l'attention de nombreux scientifiques. Harlow Shapley et Heber Doust Curtis avaient également des opinions divergentes à ce sujet. Harlow Shapley pensait qu'Andromède n'était qu'une nébuleuse au sein de notre galaxie, la Voie lactée, tandis que Heber Doust Curtis soutenait qu'il s'agissait d'une galaxie distincte, située en dehors de la nôtre. Ce débat sur l'échelle et la structure de l'univers culmina avec le « Grand Débat » d'avril 1920.
Le grand débat s'acheva en 1923 avec la découverte des céphéides par Edwin Powell Hubble. Cette découverte, ainsi que les résultats des recherches publiés en 1924, prouvèrent l'existence d'Andromède au-delà de notre galaxie, contrairement aux affirmations d'Harlow Shapley. Par conséquent, l'idée d'Andromède au sein de notre galaxie fut définitivement réfutée.
L'issue du Grand Débat a révélé que l'univers ne se limite pas à notre seule galaxie, mais qu'il existe d'innombrables autres galaxies au-delà. Cette découverte doit beaucoup aux travaux d'Heber Doust Curtis. Se fondant sur la vitesse de rotation de la nébuleuse du Moulinet observée à l'époque par Van Maanen, il a présenté une thèse opposée à celle d'Harlow Shapley. Aujourd'hui, l'existence de diverses galaxies au-delà de la nôtre nous paraît évidente. Les travaux d'Heber Doust Curtis méritent donc d'être salués. Il a formulé des hypothèses proches de la cosmologie moderne, malgré les limitations des technologies d'observation et des données disponibles à son époque.
L'astronomie moderne porte désormais son regard au-delà de notre univers, vers un monde plus vaste. Certains scientifiques affirment que d'autres univers existent au-delà du nôtre, tandis que d'autres soutiennent qu'un multivers n'existe pas, car il serait inobservable. De même que nous avons découvert des mondes au-delà de notre galaxie, un autre monde pourrait exister au-delà de notre univers. Examinons donc la question de l'observabilité d'un multivers à la lumière du grand débat du passé.
Il existe deux méthodes principales pour mesurer la masse des objets dans l'univers : l'observation optique (ondes électromagnétiques) et l'observation des effets gravitationnels (ondes gravitationnelles). Les scientifiques ont découvert que la masse déterminée par l'observation optique est inférieure à celle déterminée par les effets gravitationnels. Ceci a conduit à l'hypothèse de l'existence d'une substance possédant une masse mais n'interagissant pas avec les ondes électromagnétiques : la matière noire. Cependant, la composition de la matière noire et son origine demeurent un mystère.
Cette situation rappelle les réflexions sur Andromède dans les années 1920. À cette époque, on pensait qu'Andromède était une nébuleuse au sein de notre Voie lactée, mais plusieurs propriétés contredisant cette hypothèse ont été découvertes. Un exemple frappant est l'observation par Heber Doust Curtis que le nombre de supernovae observées au sein d'Andromède dépassait le nombre total de supernovae dans toute notre Voie lactée, ce qui l'a amené à conclure qu'Andromède était une autre galaxie, située en dehors de notre système cosmique.
Je pense que le même principe s'applique à la matière noire. Si l'on considère l'univers comme la totalité de ce monde, il devient difficile d'expliquer la gravité exercée par la matière noire. Cependant, la situation change si un nouvel univers existe au-delà du nôtre et que la matière noire apparaît en raison de cet univers. Dans un multivers, d'innombrables univers existent et la gravité peut s'exercer entre eux. Par conséquent, la matière noire pourrait être considérée comme la force exercée par d'autres univers sur le nôtre.
Bien sûr, le multivers n'a pas encore été observé et ne le sera peut-être jamais. Certains critiques affirment qu'il est absurde de croire en une théorie qui n'est ni observée ni étayée par des preuves solides. Cependant, si l'on considère l'exemple du Grand Débat, qui a eu lieu il y a moins d'un siècle, la possibilité d'un multivers ne peut être écartée. Heber Doust Curtis a également défendu la théorie de l'univers-île sans preuve définitive à l'époque, or la science moderne a confirmé sa validité.
Néanmoins, certains affirment que le multivers est fondamentalement inobservable. Ils considèrent le cas d'Heber Doust Curtis comme intrinsèquement différent de la théorie du multivers. Si le différend entre Heber Doust Curtis et Harlow Shapley était un problème soluble grâce aux progrès des technologies d'observation, certains soutiennent qu'observer un multivers pourrait être non seulement difficile, mais fondamentalement impossible. Cet argument repose sur l'affirmation qu'il faudrait se déplacer dans une autre dimension au-delà de notre univers, chose impossible pour les humains existant dans un monde tridimensionnel. Si les multivers sont indépendants et ne peuvent s'observer mutuellement, il est donc incorrect d'affirmer leur existence.
Néanmoins, je crois fermement à l'existence du multivers. La cosmologie actuelle demeure un mystère. Même la théorie du Big Bang, largement acceptée comme un fait établi, n'est qu'une hypothèse non encore pleinement prouvée. Pourtant, je soutiens la théorie du multivers car elle explique diverses théories. Prenons l'exemple de la théorie des cordes, proposée à la fin des années 1960 pour expliquer l'univers. Cette théorie postule que toute matière est composée de cordes extrêmement fines. Si l'idée de tout construire à partir de cordes dans un espace à quatre dimensions (trois dimensions plus le temps) soulève des contradictions, supposer que ces cordes existent sous forme de matière dans un espace à dix dimensions ouvre la voie à l'existence d'une infinité d'univers.
Ainsi, diverses théories proposées par la science moderne expliquent la possibilité d'un multivers. Bien que le multivers n'ait pas été observé et ne le sera probablement jamais, cela ne signifie pas que nous puissions conclure définitivement à son inexistence. Il y a un siècle, un scientifique est parvenu à prédire l'existence d'un nouveau monde au-delà de celui que nous connaissons, sans observation ni preuve concluante. Nous aussi, nous croyons pouvoir transcender l'univers connu grâce au multivers. Peut-être qu'un jour, le multivers sera considéré comme un fait établi, et nous pourrons même nous aventurer au-delà, vers un autre monde.
