Big bang
La théorie de « l’origine » supposée de l’univers et de son expansion, popularisée sous l’expression de « Big Bang », a semblé assez farfelue au début du XXe siècle quant elle a été émise. Il s’est même trouvé un physicien britannique du nom de Fred Hoyle qui s’est moqué ouvertement, lors d’une émission à la BBC en 1949, de ceux qui défendaient cette théorie. Il faut dire que les défenseurs du « Big Bang » s’opposaient aux physiciens qui prétendaient que l’univers était statique – comme l’a défendu aussi Einstein durant toute sa vie. Puis elle a été acceptée par la communauté scientifique au fil des ans grâce à trois observations. La première observation repose sur les mesures astronomiques qui ont pu être faites par le télescope Hubble et qui vont dans le sens d’un univers en expansion dans lequel les galaxies opèrent une « fuite accélérée ». La deuxième observation montre que les éléments légers de l’univers que l’on observe dans les nuages à l’intérieur des galaxies (nuages qui sont essentiellement la partie visible des galaxies) sont présents d’une manière plus ou moins proportionnelle, quel que soit l’angle visé par les télescopes. Si l’univers était stable, ces observations n’auraient pas lieu d’être. Enfin la troisième observation est celle du rayonnement diffus. En effet, le bruit que l’on peut capter dans l’univers est dû au rayonnement diffus qui parcourt l’univers entier. Ce bruit a été découvert par hasard par deux scientifiques américains qui prouvaient ainsi, de manière empirique, des prédictions sous forme d’équations émises par le physicien américain né en Russie, George Gamow. Cette dernière observation importante vient installer d’une manière durable la théorie du « grand boum » dans la communauté scientifique, théorie qui n’a pas encore été sérieusement mise en doute par une autre théorie plus complète et plus générale.
Le gros problème de cette théorie, c’est qu’elle se heurte au problème de « l’origine ». Une fois posée très rationnellement et très scientifiquement comme étant l’explication de l’existence et l’élaboration de la matière et de tout ce qui existe, elle fait remonter les « débuts » de la matière dans un moment que les scientifiques appellent la singularité. Ce mot pose à lui tout seul tout un ensemble de questions. La singularité, c’est ce qui est unique, ce qui arrive une seule fois et qui ne peut obéir à aucune loi rationnelle, car ce qui obéit aux lois n’est pas de l’ordre de l’unique, mais du général et de l’universalisable. Qu’y  avait-il avant ? Cette question n’a pas de sens, car dire qu’il y a un « avant » et un « après » suppose qu’il y ait du temps. Or avec le Big Bang s’élabore le temps et de l’espace. Cette sorte de «trou noir » de la raison laisse la porte ouverte à toute sorte d’explications métaphysique ou religieuse qui ont essaimé, ici ou là.
 
L’espace et le temps
C’est ici et maintenant que l’espace et le temps prennent toute leur importance, et la question est comment les appréhender ? Concernant l’espace, on peut en avoir une vision géométrique, en concevant que l’espace est l’étendue qu’occupe un objet matériel ; mais l’espace peut être aussi, comme on disait dans l’Antiquité, le plein et le vide, l’objet matériel étant du « plein » et ce qui n’est pas matériel étant du vide. Au XVIIIe siècle, on peut dire comme Kant que l’espace n’existe pas objectivement, réellement, mais qu’il est en nous, c’est-à-dire qu’il est inhérent à notre perception : pour percevoir l’espace, il faut que nous ayons en nous une forme, qui préexiste à la réalité extérieure et qui nous permette de percevoir l’espace ou les parties de l’espace. D’après le philosophe allemand, seuls les humains ont cette faculté leur permettant de percevoir l’espace. En ce qui concerne le temps, il a toujours été conçu comme nettement séparé de l’espace, comme étant d’une autre « nature ». Le temps peut suivre, évidemment, une continuité, ou une période qui s’écoule entre deux événements (le premier étant nécessairement antérieur au second) ; il peut être le changement perpétuel et irréversible par lequel le présent devient le passé et l’avenir le présent. Pour Kant, il est, comme l’espace, une forme préexistante en nous qui nous permet de connaître et d’établir des relations entre les choses, de la même manière que l’espace. Le temps semble être différent et plus « abstrait » que l’espace, en tout cas moins visible. Au fur et à mesure qu’on parcourt un espace, on est conscient de le faire ; mais au même moment qu’on le parcourt on n’a pas forcément conscience du temps qui s’écoule, c’est souvent après coup qu’on se rend compte que du « temps » est passé. Pour être bref : sans conscience, pas de temps, et surtout pas de notion du temps qui passe.
Avec Einstein, le temps et l’espace se trouve réunis. Le temps n’a plus une valeur absolue, c’est-à-dire qu’il n’est plus totalement séparé de l’espace et il n’est plus envisagé comme unité unique et entière. Le temps devient une dimension comme une autre, ou plus exactement la quatrième dimension d’un continuum quadridimensionnel qu’il appelle espace-temps. Tout ce qui occupe une position dans l’espace occupe aussi, et en même temps, une position dans le temps. Comble de la difficulté, l’espace-temps peut être malléable, à savoir que la gravitation a un effet sur le continuum espace-temps. Contrairement à la conception mécanique classique, le temps peut se « courber » et la matière peut être envisagée comme énergie.