A l’origine du big bang : l’abbé Georges Lemaître
Jean-François Robredo, (*) professeur de philosophie
JEAN-FRANÇOIS ROBREDO, (*)
VENDREDI, 15 JUIN, 2012
L'HUMANITÉ
Mathématicien et membre de l’Église catholique, Georges Lemaître fut au centre d’une révolution scientifique majeure : la fameuse théorie du big bang. Tombé dans l’oubli, il aura fallu des décennies pour que l’abbé soit enfin reconnu en tant qu’acteur majeur de l’histoire de notre conception de l’univers.
Le 15 février dernier, l’Agence spatiale européenne (ESA) a officiellement décidé de baptiser le cinquième véhicule de transfert automatique qui doit relier la Terre à la station spatiale internationale (ISS), Georges-Lemaître. Une reconnaissance tout à fait remarquable puisque la tradition veut que les noms de ces véhicules soient réservés aux « grands visionnaires européens ». De fait, ont déjà été distingués Jules Verne, Kepler et Einstein ! Qui est donc Georges Lemaître pour mériter une telle célébration ? Et si elle est méritée, pourquoi est-il si peu connu du grand public ? En vérité il a été un des acteurs principaux de la cosmologie contemporaine mais son invention est plus connue que lui : la fameuse théorie du big bang.
On peut sans aucun doute expliquer cette méconnaissance persistante et cette reconnaissance tardive par une double appartenance ; homme de science et membre de l’Église catholique. En effet, Georges Lemaître, né en 1894 à Charleroi, a obtenu son doctorat de physique et de mathématiques en 1920. Trois ans plus tard, il est ordonné prêtre. Soulignons qu’il ne renoncera jamais à l’une ou l’autre de ces activités et qu’il va vivre ses deux carrières avec la même exigence et sincérité. Sa place éminente dans l’Église en fera un membre de l’Académie pontificale des sciences dès 1936, puis le président de 1960 jusqu’à sa mort, en 1966. Reste maintenant à découvrir enfin sa contribution scientifique et à la replacer dans ce qui a été une révolution majeure du XXe siècle, l’avènement d’une description scientifique de l’univers.
Dès ses premiers travaux, Georges Lemaître s’intéresse à la toute nouvelle théorie de la relativité générale qu’Einstein a élaborée en 1915. Il en deviendra même un des plus grands connaisseurs selon le jugement du propre Einstein. Ainsi, Lemaître va reprendre le premier modèle « cosmologique » qui décrit l’univers dans son ensemble, élaboré en 1917 par Einstein, en lui ajoutant une première intuition inouïe pour l’époque, l’« évolution globale ». Car pour le savant allemand comme pour la plupart de ses contemporains, l’univers devait être stable, éternel, sans évolution notable. Or, en 1927, Lemaître publie un article dans la revue belge des Annales de la société scientifique de Bruxelles qui parle d’un univers ayant un « rayon croissant », c’est-à-dire en expansion constante. Il faut préciser qu’un savant russe, Alexandre Friedmann, avait publié la même idée dans les années 1920 mais restée si ignorée qu’elle n’a en aucun cas influencé Lemaître.
De son côté, le mathématicien Lemaître va avoir une nouvelle intuition géniale ; il va appuyer ses travaux théoriques sur des observations. Lors d’une visite aux États-Unis, il va s’intéresser aux « nébuleuses » que les astronomes ont identifiées comme des galaxies comparables à notre voie lactée. Or, toutes ces galaxies semblent s’éloigner de nous comme si nous étions le centre de l’univers ! Une interprétation plus simple et moins orgueilleuse existe : l’univers dans son ensemble se dilate et tous les corps qui le composent s’éloignent les uns des autres. Non seulement nous ne sommes pas le centre du cosmos mais, en fait, il n’y a pas de centre ou de point privilégié dans l’univers.
Lemaître va publier un article scientifique dès 1929 donnant la première valeur de la constante de l’expansion de l’univers connue sous le nom de celui qui va la publier deux ans plus tard, l’astronome américain Edwin Hubble ! Mais Lemaître ne va pas s’arrêter là : en 1931, il publie sa contribution la plus révolutionnaire et polémique, sa théorie de l’« atome primitif », véritable ancêtre du big bang. En effet, si toutes les galaxies s’éloignent les unes des autres aujourd’hui, c’est qu’elles étaient concentrées en un seul point dans le passé. Or un tel point infiniment petit et dense peut être interprété comme une origine absolue de tout puisque rien de plus simple et primordial ne peut être conçu. Restait à lui donner un caractère « explosif », ce que Lemaître suggère grâce à la physique quantique, alors en plein développement : le big bang était né !
Deux attitudes vont alors se développer en parallèle. Pour certains scientifiques, dont Einstein lui-même, une telle conception de l’origine de l’univers est une « abomination », car elle s’apparente à la création divine de la Bible. Pour certains religieux, dont le pape Pie XII, la science vient enfin confirmer les textes bibliques et conforter une vérité par l’autre (voir encadré). Lemaître va répondre aux deux réactions en exposant avec une rigueur toujours plus grande sa conception scientifique et en s’opposant absolument à tout rapprochement entre la science et la religion. À sa mort, en 1966, le big bang entrera en pleine lumière, accumulant les preuves et les ralliements scientifiques ; son inventeur, lui, tombera dans l’oubli et le manque de reconnaissance. Jusqu’à aujourd’hui.
La science selon Pie XII
En 1951, le pape Pie XII affirme lors d’un discours devant l’Académie pontificale des sciences que « la vraie science (…), plus elle progresse et plus elle découvre Dieu » ! Il précise même que la science a « réussi à se faire le témoin de ce “fiat lux” initial ». L’allusion à la nouvelle cosmologie tirée des équations d’Einstein et des travaux de Lemaître sur l’origine de l’univers est évidente. Or, pour Lemaître, un tel « concordisme » entre vérité révélée et vérité scientifique est préjudiciable pour la science comme pour la religion. En effet, selon Lemaître, on ne peut en aucun cas faire de rapprochement entre les deux domaines parce qu’ils ne se croisent jamais : c’est la doctrine des « deux vérités », surnaturelle par les Écritures et naturelle par la raison scientifique. Après une intervention de Lemaître, Pie XII, un an plus tard, lors d’une nouvelle intervention, va adopter le point de vue de la séparation des domaines. Une pensée plus nécessaire que jamais, alors que les créationnistes et les partisans de l’intelligent design sont de retour.
