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Des scientifiques du Vatican de l’Observatoire du Vatican ont proposé la semaine dernière un nouveau modèle mathématique pour décrire la nature de la gravité au moment de la création de l’univers.
La nouvelle hypothèse a été développée par deux prêtres catholiques : le père Gabriele Gionti, jésuite, et Matteo Galaverni, prêtre diocésain du diocèse de Reggio Emilia-Guastalla (Italie).
Les résultats des recherches des deux scientifiques travaillant à l’Observatoire ont été publiés en avril dans la prestigieuse revue Physical Review D.
Ils devraient permettre de comprendre comment la gravité s’est comportée aux premiers instants de la création, lorsque l’univers s’est étendu à partir d’un petit point incroyablement dense (une « singularité« ).
Le début de cette création de l’univers est communément appelé « big bang« .
La nouvelle approche mathématique des astronomes du Vatican consiste maintenant à décrire comment la gravité a pu fonctionner pendant ce que l’on appelle « l’inflation cosmologique« , la phase d’expansion extrêmement rapide de l’univers immédiatement après le Big Bang.
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Les scientifiques décrivent les règles de la gravitation sur les grands objets de l’univers (comme les planètes et les étoiles) en se basant sur la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein.
Les plus petits objets de l’univers (atomes, électrons, quarks, etc.) se comportent toutefois selon des règles très différentes, connues sous le nom de mécanique quantique.
Depuis des années, des chercheurs tentent de trouver une « gravité quantique« , une théorie quantique de la gravité qui combine la théorie de la gravité d’Einstein avec la mécanique quantique.
A cet égard, des formes alternatives de gravité ont été proposées, dans lesquelles il existe des variations de l’intensité de la gravité avec l’espace et le temps.
La théorie de la gravitation de Brans-Dicke en fait partie.
Les prêtres Gionti et Galaverni ont expliqué dans une réponse écrite aux questions de l’agence CNA que la théorie de Brans-Dickens n’était pas toujours applicable. Elle serait mathématiquement extrêmement difficile et devrait être transformée par les scientifiques dans un autre cadre afin de pouvoir résoudre plus facilement les équations. Celles-ci sont converties du cadre dit de Jordan en cadre d’Einstein.
Galaverni et Gionti ont démontré que ces deux cadres ne sont pas mathématiquement équivalents et ont élaboré une méthode alternative de conversion des équations pour résoudre ce problème.
Selon eux, les mathématiques du cadre de Jordan ne peuvent pas toujours être appliquées au cadre d’Einstein, mais elles peuvent l’être à un autre cadre, non pris en compte jusqu’à présent, dans lequel la force de gravitation tend vers l’infini, alors que la vitesse de la lumière tend vers zéro. Cela s’apparenterait à un concept appelé « gravitation de Caroll« .
Les deux astronomes du Vatican espèrent que leurs recherches contribueront à limiter les différentes théories avancées par d’autres scientifiques concernant l’inflation cosmologique, ainsi que les théories possibles qu’ils élaborent pour expliquer la gravitation quantique.
La plus connue de ces dernières est la théorie dite des cordes.
Selon les scientifiques, une théorie cohérente de la gravitation quantique contribuerait grandement à comprendre comment l’univers fonctionne et comment il s’est formé.
Les prêtres ont déclaré que leur recherche était une confirmation supplémentaire « que notre univers semble mathématiquement ordonné et harmonieux« .
« Pour une personne croyante, il est logique de croire que cet ordre est le fruit de la création d’un Dieu bienveillant« , écrivent-ils dans leur déclaration.
« Il ne s’agit pas d’une preuve de l’existence de Dieu, mais d’un raisonnement ‘esthétique’, dans le sens où les croyants sont enflammés par la beauté mathématique de cet univers, par amour pour Dieu, qui a créé cet univers par amour« , ont-ils souligné.
« En tant que croyants, nous savons que Dieu a créé cet univers dans une relation d’amour avec le Fils et que cet amour est le Saint-Esprit. Lorsque nous faisons de la science, c’est comme si nous trouvions dans l’univers des traces de cet amour et donc une trace de Dieu. C’est pourquoi nous disons parfois que la recherche est une forme de prière« , ont-ils ajouté.
Les prêtres ont précisé que leur recherche « n’est qu’une partie d’un effort scientifique beaucoup plus vaste pour comprendre l’univers, de nombreux autres scientifiques publiant tout aussi constamment de précieux résultats de recherche« .
Ils ont toutefois souligné que « l’Observatoire du Vatican est très heureux de la publication et d’avoir réussi à apporter cette contribution à la connaissance scientifique« .
L’Observatoire du Vatican est l’un des plus anciens observatoires astronomiques actifs au monde et remonte à 1582.
Son siège se trouve à Castel Gandolfo, à environ 25 kilomètres au sud-est de Rome, où se trouve également la résidence d’été du pape.
L’Observatoire du Vatican gère également le Mount Graham International Observatory en Arizona, aux États-Unis, où est utilisé le Vatican Advanced Technology Telescope (VATT), un télescope de 1,8 mètre de diamètre.
Les prêtres et Chris Graney, un autre scientifique extraordinaire de l’Observatoire du Vatican, ont déclaré à CNA que les catholiques pouvaient être fiers que leur Église englobe la science et promeuve et encourage le type de recherche publié « dans les meilleures revues scientifiques« .
Ils ont en outre souligné qu’ils suivaient les traces d’autres scientifiques catholiques qui ont contribué à la connaissance humaine de l’univers, notamment celles du prêtre Georges Lemaître, à l’origine de la théorie du Big Bang.
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