HAWKING STEPHEN WILLIAM (1942- )

4.  La théorie du tout

Stephen Hawking va ensuite presque exclusivement travailler sur une théorie du tout. Il existe en physique quatre interactions fondamentales : la gravitation – qui est décrite par la relativité générale –, la force électromagnétique et les forces nucléaires forte et faible. Les physiciens ont déjà réussi à élaborer une théorie unique qui unifie l'électromagnétisme et les forces nucléaires forte et faible. Dans l'Univers primordial, jusqu'à un âge de un millionième de millionième de seconde (10^—12 seconde), ces trois interactions étaient unifiées en une seule force quantique. Il s'agit maintenant de trouver une théorie physique cohérente qui unifie la relativité générale et les lois quantiques. On aboutirait alors à une théorie complète de la gravitation quantique. Cette théorie physique unique rendrait compte de la gravitation, de l'électromagnétisme et des forces nucléaires. De plus, des constantes physiques comme la célérité de la lumière ou la valeur de la constante de la gravitation universelle pourraient être calculées à partir des principes fondamentaux, alors que, jusqu'à présent, elles ne sont connues que par l'observation et la mesure.

Les recherches sur la gravitation quantique ont conduit Hawking pratiquement au commencement du temps. Il est déjà acquis que la théorie de la gravitation quantique fournit les lois qui gouvernèrent l'Univers entre le temps zéro et le temps 10^—43 seconde (après le big bang). Dans cet intervalle, toutes les propriétés fondamentales de l'espace-temps, la nature de l'Univers ainsi que celle des lois physiques sont définies.

Une conséquence de ces recherches est la proposition, formulée par Hawking et James B. Hartle (alors à l'université de Californie à Santa Barbara), que l'espace et le temps sont tous les deux d'extension finie, mais sans frontière ni borne. Dans un monde à trois dimensions, nous sommes familiarisés avec le fait que la surface de la Terre, qui est finie, n'a pas de frontière. Dans l'espace-temp […]