Inconnu parce qu'inconnaissable? Selon certains astrophysiciens la question de l'avant-Big Bang n'a pas de sens : le temps a commencé à s'écouler au moment du Big Bang, ce qui se passe avant est donc inconnaissable, la physique spatio-temporelle bute sur l'instant zéro auquel l'univers était âgé de 10^-43 sec.

Pourtant, à partir de quelques os d'un dinosaure, on arrive à reconstituer le squelette. On va donc tenter, à partir des données actuelles de l'astrophysique, d'imaginer l'avant-Big Bang.
Pourquoi, en dépit du blocage temporel, les acquis de la science n'ont-ils pas encore permis d'aller dans l'avant- Big Bang? Parce qu'il est impossible de remonter de l'effet : l'après-Big Bang, à la cause : l'avant-Big Bang, si on ne connaît pas la nature exacte de l'effet.

Cette difficulté serait surmontée si on admettait l'hypothèse envisagée dans le texte précédent : tout l'univers créé, sa matière et son énergie, serait constitué par un seul ensemble de trois éléments : les charges de couleur de la chromodynamique quantique.
Cependant, l'hypothèse d'un univers actuel fait de trois charges de couleur serait tout à fait invraisemblable si elle n'était pas justifiée logiquement et confirmée géométriquement.

L'après-Big Bang

Alors, miracle? Le voile se lèverai-t-il bientôt sur un des derniers grands secrets de l'univers actuel ? Peut-être, car la matière, l'antimatière et les quatre forces fondamentales composées d'ensembles des trois même éléments, caractérisés chacun par leur ordre et le sens de leurs rotations (voir texte précédent), tendent vers l'unification finale.

Tout d'abord, les particules et antiparticules élémentaires s'organisent en un seul ensemble coloré :
- dans cet ensemble, elles se répartissent en 3 familles,
- chaque famille comporte 2 branches,
- chaque branche comporte 8 éléments,

et cette structure s'inscrit logiquement -ici le miracle s'affiche- dans un tableau de 48 cases dont les 48 occupants sont issus des 6 permutations d'un seul ensemble, de 3 éléments : un photon qui agit comme créateur de toutes les particules et antiparticules, il servira de guide pour remonter de l'après à l'avant -Big Bang.

La matière actuelle de l'univers issue, dans le tableau où on l'a présentée, d'une permutation du photon créateur, est constituée par les particules de la première ligne : quarks, antiquarks, électron, neutrino.

L'antimatière correspondante occupe la seconde ligne, mais sa rotation inverse de celle de la matière la situe dans l'anti-temps, l'inverse du temps, car elle est orientée du présent vers le passé, à l'inverse de la matière que sa rotation oriente du présent vers le futur.
C'est sa position dans l'anti-temps qui rend l'antimatière invisible mais, puisqu'elle fait partie de l'univers du tableau, peut-être sa masse inobservable fait-elle, néanmoins, partie de la masse dite manquante de l'univers.

Les deux lignes suivantes du tableau, faites de particules fossiles, sont construites sur le même modèle que les deux premières, et il en va de même pour le couple des deux dernières lignes.

Les masses des particules et antiparticules croissent considérablement de haut en bas du tableau, font-elles toutes partie de la masse de l'univers ?

Quant à l'unification des quatre forces fondamentales, les interactions : électromagnétique, faible, forte et gravitationnelle, elle est réalisée pour les deux premières en une force électrofaible, et l'interaction forte est en bonne voie pour les rejoindre en une interaction électronucléaire.

Seule la gravitation, que décrit la relativité générale et non le modèle standard, fait bande à part au lieu de s'intégrer à la Superforce, prévue par la «Théorie de Tout», qui unifierait les quatre interactions.

La gravitation est le phénomène par lequel deux corps s'attirent avec une force proportionnelle au produit de leur masse, c'est donc dans la masse qu'il faut rechercher son origine.

Si les particules matérielles ont une masse, le photon, au repos, n'en a pas et n'est donc pas sensible à la gravitation. Pourquoi cette différence ? Parce que les trois éléments de la matière sont ordonnés, tandis que les trois éléments du photon sont non-ordonnés.

Non ordonné signifie que les trois éléments du photon, les trois charges de couleur, ici rouge, jaune et bleu de la chromodynamique quantique, fusionnent en une seule résultante blanche.

Et puisque c'est la matière, porteuse de la masse, qui est ordonnée, c'est dans ce fait qu'il faut rechercher l'origine de la gravitation. On reviendra sur le sujet en décrivant l'avant-Big Bang.

En résumé, l'univers actuel est un seul édifice construit -comme dit parfois- de briques : les particules, unies par un ciment : les interactions. Il apparaît comme le seul rescapé des trois familles qui forment l'ensemble des particules et antiparticules élémentaires.

L'avant-Big Bang

Pour accéder à l'avant-Big Bang, on fait appel au photon créateur non seulement de la première ligne constitutive de l'univers actuel, mais de toutes les autres lignes du tableau des 48 particules et antiparticules élémentaires. A ce titre, on suppose qu'il se confond avec un photon primordial, d'une énergie colossale, auteur du Big Bang et, donc, créateur de ce total des particules et antiparticules élémentaires.

Dans cette hypothèse, un photon primordial serait la singularité cosmique des astrophysiciens.

Origine présumée de l'univers, celle-ci est souvent comparée à un point mathématique d'une densité et d'une énergie infinie. Dans sa solitude originelle, elle n'avait pas de dimension estimable puisqu'il n'existait pas d'étalon auquel se référer. Depuis l'univers actuel, elle paraît minuscule, mais dans l'avant-Big Bang elle était tout par rapport à rien et avait donc nécessairement une activité interne susceptible de créer l'univers actuel.

En effet, comme chaque photon, la singularité cosmique devait comporter les trois charges de couleur non ordonnées de la chromodynamique quantique et, compte tenu de sa situation première, elle devait aussi être source de tous les éléments de la future création, y compris donc des triplets ordonnés de charges de couleur qui composent la matière et de l'antimatière.
A ce titre, la singularité cosmique aurait été à la fois non-ordonnée, comme le photon, et ordonnée, comme la matière et l'antimatière, ce qui paraît impossible.

Alors, selon que ses trois charges étaient ordonnées ou non, la singularité devait revêtir -on est ici avant le Big Bang- deux états différents et, dans l'évidente impossibilité de les assumer simultanément, elle devait les occuper successivement, en une sorte de pulsation cosmique : une alternance de contractions et de dilatations qu'on peut visualiser à partir du triangle équilatéral représentatif du groupe G3, qui symbolisera ici la singularité cosmique.

Lors de la contraction du triangle, les trois charges, rouge, jaune et bleu, disposées à ses trois sommets, où elles sont ordonnées, sont projetées à son centre où elles fusionnent en une résultante blanche non ordonnée, puisque les charges occupent la même position centrale.
Par analogie avec les six permutations du groupe G3, les trois charges peuvent, dans l'avant-Big Bang être ordonnées de six façons différentes, origines des six leptons et antileptons chargés. On s'en tiendra ici au cas de l'électron, les permutations suivantes s'effectuant, successivement, de la même façon.

Pour se rendre des sommets du triangle à son centre, les trois charges de couleur font mouvement en un faisceau convergent à trois branches.

Leur mouvement transforme l'ensemble des trois charges ordonnées en un ensemble de trois charges non-ordonnées : un électron (cf texte précédent), s'est transformée en un photon.
Lors de la dilatation du triangle, les trois charges de couleur font le mouvement inverse : elles vont de son centre où elles sont non-ordonnées, sous forme photon, jusqu'à ses trois sommets où elles sont ordonnées, sous forme électron. L'énergie a été transformée en matière par «l'explosion» qui a disjoint les charges de couleur du photon.

Lors de la dilatation du triangle, les trois charges de couleur font le mouvement inverse : elles vont de son centre où elles sont non-ordonnées, sous forme photon, jusqu'à ses trois sommets où elles sont ordonnées, sous forme électron. L'énergie a été transformée en matière par «l'explosion» qui a disjoint les charges de couleur du photon.

Ces échanges primordiaux sont le fondement de l'électrodynamique quantique. Toutefois ils revêtent une forme différente dans l'avant et l'après Big Bang. Malgré leur relative simplicité, ils permettent d'avancer une hypothèse sur le fondement de la dualité onde-corpuscule et celui de «l'incertitude» d'Heisenberg.

Deux énigmes quantiques

Pourquoi la dualité onde-corpuscule ? Pourquoi l'incertitude d'Heisenberg ? Les deux questions sont liées. Leur répondre ici rendrait très plausible le modèle d'avant-Big Bang proposé.

Depuis L. de Broglie, on pense que la lumière se conduit à la fois comme une onde et comme un corpuscule, et que cette notion concerne aussi bien une particule matérielle, comme l'électron, que le photon. La nature exacte de l'objet théorique onde-corpuscule n'a pas encore été établie bien qu'on ait pu symboliser mathématiquement son comportement.

Depuis Heisenberg, on sait qu'il est impossible de mesurer simultanément la position et la vitesse d'un objet quantique. Là aussi, on a formalisé mathématiquement l'incertitude, mais sans lever son mystère.

Pour répondre aux deux interrogations, on se fonde sur l'hypothèse, développée plus haut, selon laquelle l'univers serait fait des trois charges de couleur de la chromodynamique quantique, ordonnées ou non ordonnées, qu'on peut représenter à partir du groupe G3 et dont on va voir qu'elles créent le mouvement en passant de l'état non ordonné à l'état ordonné et vice versa.

Mais alors, il faudrait changer de langage et tout traduire en charges de couleur ordonnées : ainsi l'électron, ou non ordonnées parce qu'elles fusionnent : ainsi le photon. Définitions étrangères à la physique actuelle, mais qui mériteraient examen si elles permettaient de répondre aux questions posées, comme on va tenter de le faire.

La clé du raisonnement suivi est très simple : tous les objets quantiques qu'on va détailler sont le même objet : l'ensemble des trois charges de couleur, dans des états différents et à des moments différents, qu'il s'agisse non seulement du photon ou de l'électron, mais aussi de l'onde en question.

On parlera donc aussi bien d'état-ondulatoire que d'état-photon ou d'état-électron pour nommer l'ensemble des trois charges de couleur en ces états successifs.

On reprend pour guide le triangle équilatéral représentatif du groupe G3, avec lequel on a symbolisé l'auteur du Big Bang : la singularité cosmique. On le considère à son état élémentaire, fait d'un seul ensemble des trois charges de couleur -ce qui est peut-être son état primordial, comme on le verra plus loin- et seulement de trois charges, c'est à dire leur plus petite quantité possible, leur quantum.

A l'état-photon de ce triangle, les trois charges, parce qu'elle sont non-ordonnées, fusionnent à son centre. C'est le triangle réduit à un point mathématique, comme la singularité cosmique de l'astrophysique.

A l'état-électron, les trois charges de couleur, ordonnées, constituent les trois sommets du triangle.

A l'état-ondulatoire, les trois charges de couleur, disjointes, font mouvement entre l'état-photon, au centre du triangle, et l'état-électron, aux sommets du triangle. Leur trajet peut être visualisé en colorant respectivement de jaune, rouge et bleu les bissectrices du triangle.
C'est lors d'un mini-Big Bang ou d'un mini-crunch (le crunch est l'inverse du big-bang) que l'état-ondulatoire fait mouvement.

Le mini-Big Bang disjoint les trois charges fusionnées de l'état-photon qui, alors, n'existe plus, ses trois charges constituant désormais l'état-ondulatoire.

Lorsque l'état-ondulatoire termine son trajet du centre du triangle à ses sommets, selon les trois bissectrices, il n'existe plus, il est transformé en un état-électron, ordonné, qui est une des six permutations du groupe G3 (cf Figures). Comme seules trois couleurs composent le triangle, les six permutations sont nécessairement successives à ses trois sommets, mais toutes selon le processus qu'on vient de décrire.

Le mini-Big Bang a transformé l'état-photon en état-électron, c'est-à-dire l'énergie en matière.

Or, ici, l'état-photon, parce qu'il est fait d'un seul ensemble, de seulement trois charges de couleur, porte donc la plus petite quantité d'énergie possible : le quantum d'action dit constante de Planck, et, plus précisément, noté ici par un barré qui signifie qu'il est réduit à son quantum, élémentaire, qui va permettre de définir toutes les dimensions élémentaires.
En effet, le quantum de Planck ne peut parcourir, en une fois, qu'une distance élémentaire, en un temps élémentaire, à une vitesse, élémentaire connue puisqu'elle est de 300 000 km sec et notée c. (peut-être faudrait-il envisager c² si, au lieu des trois bissectrices, on considérait les trois surfaces du triangle qu'elles délimitent).

Le mini-crunch disjoint les trois charges ordonnées de l'état-électron qui, alors, n'existe plus, ses trois charges constituant désormais l'état-ondulatoire.

Lorsque l'état-ondulatoire termine son trajet des sommets du triangle à son centre, selon ses trois bissectrices, il n'existe plus, par un processus inverse de celui du Big Bang, il est transformé en un état-photon, non-ordonné, dans lequel ses trois charges de couleur fusionnent au centre du triangle. Dans l'après-Big Bang, ce processus, bien que devenu un peu différent, revêtira une extrême importance comme on le verra bientôt.

Solution

Il est maintenant possible d'en venir à l'interrogation de la dualité onde-corpuscule et de l'incertitude quantique. Car la connaissance de l'anatomie du photon et de son onde permet de proposer une solution, sans aucun apport mathématique, et en se fondant sur une conception nouvelle de l'univers quantique qui serait uniquement composé de charges de couleur.

De ce qui précède il ressort que la dualité onde-corpuscule et l'incertitude quantique appellent une même réponse : le photon n'est pas à la fois on de et corpuscule parce qu'il s'agit de deux états successifs d'un même objet qui alterne le repos et le mouvement, de même la vague n'est pas à la fois, mais successivement, sa crête et son creux.

Pourquoi le corpuscule et l'onde sont-ils successifs ? Parce que le corpuscule est un objet quantique dans lequel les trois charges de couleur fusionnent, tandis que l'onde est le même objet dans lequel les charges de couleur sont disjointes.

Dans le premier cas l'objet est au repos, il occupe une position, dans le second il est en mouvement, il a une vitesse. Et il est évident qu'il ne peut pas être simultanément au repos et en mouvement, avoir simultanément une vitesse et une position. Tout cela parce que les trois charges de couleur qui le constituent ne peuvent pas simultanément être jointes et disjointes.

Les alternances charges-jointes, charges-disjointes constituent le trajet discontinu du photon dans l'univers actuel, et lui donnent sa vitesse statistique de 300 000 km sec qui ne peut être dépassée parce qu'elle est fonction de la distance élémentaire parcourue par le barré de la constante de Planck sous sa forme élémentaire, pendant le temps élémentaire que dure l'état disjoint de ses trois charges de couleur.

La gravitation

Dans le texte précédent, on a relié la constante de Planck aux charges de couleur en la symbolisant par l'ensemble {a,b,c}, les lettres signifiant les charges de couleur, les virgules que les charges sont disjointes et les accolades, au lieu de parenthèses, le fait qu'elles ne sont pas ordonnées. Bien que voisin, ce symbole diffère de celui du photon : {abc}, toujours entre accolades pour les mêmes raisons, dans lequel les lettres accolées signifie que les charges sont jointes.

Pour reprendre la terminologie utilisée plus haut, le trajet actuel du photon s'exprime par la répétition de la séquence : état- photon, état ondulatoire, état photon soit h

Dans l'avant-Big Bang on avait la séquence ; état-photon, état ondulatoire, état- électron, état-ondulatoire, état-photon. Dans les deux cas, la constante de Planck, , serait le médiateur, la force qui transforme l'énergie en matière : l'état-ondulatoire qui transforme les charges de couleur non-ordonnées en charges ordonnées.

Mais quelle force réalise, dans le triangle symbolique de l'avant-Big Bang, l'opération inverse qui transforme l'état ordonné en état non-ordonné? L'interaction gravitationnelle pose ici sa candidature.

Le plus simple serait d'imaginer une constante de Planck négative, un - dont le rôle serait inverse de celui du photon, et on aurait bien, dans l'avant-Big Bang, la séquence : état-photon, état-ondulatoire, état-électron, état-ondulatoire, état-photon, soit e- -, mais le deuxième est suspect, - lui transmet une énergie négative, alors s'agirait-il d'un photon «noir» qui, au lieu de suivre le cours du temps, le remonterait ? Faut-il le nommer graviton ?

Déjà, maintes tentatives ont été faites pour découvrir un graviton qui fonctionnerait de la même façon que le photon mais, pour réussir, il semble qu'il faille effectuer une sorte de synthèse entre le Modèle Standard et la Relativité Générale.

On est actuellement dans le Modèle Standard, mais on va transporter le photon et son symétrique, le graviton, avec leurs quanta h et h-, sur l'hypersphère gonflée par le temps de le Relativité Générale, qu'on décrit d'abord.

Selon Einstein, la gravitation est une déformation de l‘espace-temps qu'il considère comme un champ «en bosses et en creux». L'hypersphère de la géométrie quadridimensionnelle permet de visualiser cette conception : l'intérieur est le passé, l'extérieur le futur et, entre les deux, le présent symbolise l'espace qui apparaît comme la surface de la bulle de temps.

La bosse Einsteinienne élémentaire est une avancée localisée du présent dans le futur par l'intermédiaire de la constante de Planck élémentaire, le barré, qui déforme la couche de présent en faisant avancer, de la distance élémentaire, son photon dans le futur. Sa progression du présent vers le futur en fait le «gonfleur» de l'hypersphère de temps.

Le creux est le symétrique inverse de la bosse, et le processus négatif est le même en remplaçant h par h- et le photon par le graviton. On peut le symboliser en appuyant avec un doigt sur la paroi souple d'un ballon. Il se forme alors un «creux» qui déforme de proche en proche la paroi. Si on pose une bille à proximité, elle tombe au fond.

Ainsi agit la masse d'un objet matériel, elle déprime l'espace-temps et attire à elle les autres masses dans le sens présent passé. Ainsi agirait le graviton en générant un «creux» dans la paroi de l'hypersphère, alors que le photon agit dans le sens présent futur. en créant une surélévation, une «bosse» symétrique inverse.

La traduction du phénomène en Modèle Standard est, pour la «bosse» : le présent-photon, par l'intermédiaire de h (c'est-à-dire ses trois charges de couleur en mouvement inverse de celui de h- ) est allé du présent dans le futur où il a créé, par sa présence, un nouveau présent. C'est ainsi que le quantum d'action h gonfle l'hypersphère dont il quantifie l'expansion temporelle par ses poussées successives.

Pour le «creux» : le présent-matière par l'intermédiaire de h- (c'est-à-dire ses trois charges de couleur en mouvement inverse de celui de h ) est allé du présent vers le passé. Ainsi peut-on décrire l'interaction gravitationnelle élémentaire.

Les innombrables poussées de h quantifient l'hypersphère en couches temporelles superposées. Un peu comme le tronc d'un arbre est quantifié par sa croissance : les cercles concentriques sur sa coupe permettent de savoir son âge en remontant. le temps.

L'Explosion

Fait essentiel, avant le Big Bang le temps n'était pas créé, il n'y avait donc pas de futur ou de passé pour évacuer les quanta d'énergie photonique successivement créés par les mouvements de la singularité cosmique, elle les stocka donc en elle, comme les photons savent le faire, jusqu'à ce que leur nombre atteigne le seuil critique générateur éventuel du Big Bang.

En effet, le quantum -symbole barré- est la charge élémentaire de l'énergie que les photons peuvent stocker en plus ou moins grande quantité. Dans l'univers actuel, selon l'hypothèse envisagée ici, son existence est manifestée dans chaque mouvement des trois charges de couleur, sous leur forme dite ondulatoire, entre une position du photon et la suivante.

On a décrit deux mouvements opposés dans la singularité cosmique, l'un symbolisé par h, l'autre par h- qu'elle a stockés séparément sans quoi, le positif et le négatif s'annihilant, à peine créée elle aurait explosé.

Théoriquement, il devrait y avoir un h ou un h- de trop, selon que la singularité, à sa création, ait commencé par se contracter ou se dilater. Au moment du Big Bang, à une unité prés, le même très grand nombre de h et h- fut éjecté, ce qui explique la création de deux univers apparemment symétriques, l'un positif l'autre négatif, de matière et d'antimatière.

A son origine, la singularité cosmique comportait, vraisemblablement, un seul quantum d'énergie, probablement h.

Cette construction a une logique très élémentaire : le photon et les trois charges de couleur, en leurs multiples combinaisons, sont une seule et même réalité. C'est ce que, dans sa simplicité, signifiait la singularité cosmique, et ce que manifeste maintenant notre univers quantique dans sa complexité*.

Mais qu'est-ce que cette réalité ?

Le chapitre suivant propose un réponse...

* A la pyramide, introductrice colorée de l'ancienne version ce site, on a préféré, pour représenter la singularité cosmique, le modèle, plus simple à interpréter, du triangle.