Trinh Xuan Thuan passe de l’univers observable fini à un univers potentiellement infini.

L’infinitude est très probable et découle des équations d’Einstein. En fonction de la densité de matière dans l’univers la courbure de l’univers peut être calculée.

L’univers a quatre dimensions : trois pour l’espace et une pour le temps.

En fonction de la densité de matière trois scénarios sont possibles :

Le premier scénario est un univers courbé et fermé, comme une sphère géante en expansion.

Le deuxième est un univers hyperbolique, ouvertement courbé, le contraire d'une sphère, quelque chose comme une selle de cheval.

Le troisième est la platitude. L’univers ressemble à une feuille de papier, sauf qu'il a plus de deux dimensions (quatre, comme nous venons de le rappeler).

Pour le moment le scénario 3 semble exact, mais d’autres auteurs que Trinh Xuan Thuan en doutent.

Ici Trinh Xuan Thuan (comme souvent) reste « mainstream » et envisage l’Univers comme une feuille de papier infinie mais en quatre dimensions.

Oui, mais pourquoi ?

La preuve absolue est l’observation et nous avons la chance de disposer d’une image complète de l’Univers, tel qu’il était 380 000 ans après le Big Bang.

Le rayonnement du fond diffus cosmologique, découvert en 1965, nous donne une image précis de l’univers à cette date.

Nous pouvons calculer très précisément sa courbure : l’univers est désespérément plat !

C’est un univers plat, très homogène et isotrope, avec quelques variation infinitésimales mais essentielles, car, sans elles, nous ne serions pas là pour en discuter !

La question est réglée ?

Non pas vraiment, car il y a le piège de la topologie.

Une feuille peut être totalement plate, mais si les deux bords de la feuille se rejoignent, vous avez un cylindre.

Pour nous, l’univers serait plat, mais non infini. Il prendrait la forme d’un tore tri voire quadri dimensionnel. Au bout d’un très, très long voyage un astronaute reviendrait à son point de départ.

Toutefois, comme Trinh Xuan Thuan nous partirons de l’hypothèse d’un univers infini.