Nouvelle édition, la première édition datait de 2005, les auteurs ont tenu compte des avancées récentes dans le domaine scientifique.
Ce livre a pour but d'explorer la notion d'infini telle qu'elle a été perçue à différents âges et de donner des perspectives nouvelles.
L'infini a toujours fasciné: tout au long de l'histoire de la pensée occidentale, les trois énigmes
de l'infini, infini du temps, infini de l'espace, infini du nombre, ont inspiré artistes, écrivains, hommes de sciences: Blanqui, Hugo, Pascal,
Goethe, pour n'en citer que quelques uns.
Descartes déjà reconnaissait l'infini mais ce dernier selon lui, est réservé au seul créateur. "Il n'y a que Dieu seul que je conçoive positivement infini."
Newton va opérer un gigantesque bond en avant dans le domaine
de l'infini puisqu'il démontre que la portée de la force gravitationnelle étant infinie, l'espace aussi l'est. La cosmologie de Newton marque le triomphe
de l'infini spatial et temporel mais, pour autant, il s'agit encore d'un espace rigide avec un temps figé. Tout va basculer avec Einstein: sa relativité générale bouleverse les concepts de temps et d'espace.
L'Univers devient un espace-temps déformable, ce que les mathématiciens nomment une variété à quatre dimensions (trois pour l'espace, une pour le temps), déformée par la présence de la matière. Toutefois Einstein penchait pour un univers statique et fini, ce qui va être remis en cause par l'astronome américain Edwin Hubble qui, dans les années 1920, a montré que
l'univers était en expansion et partant de là, infini.
Au fur et mesure que des découvertes interviennent, il semble que la notion d'infini "recule". Au fil de l'histoire de la pensée, il apparaît que chaque infini éliminé engendre à son tour un nouvel infini. C'est particulièrement vrai dans le domaine
de l'infiniment petit et des particules.
Les Grecs avaient trouvé que la matière pouvait être divisée jusqu'à l'obtention d'atomes mais depuis une bonne centaine d'années les chercheurs explorent des entités bien plus petites. Après des siècles de débat sur la divisibilité à l'infini de la matière, la physique reconnaît aujourd'hui son caractère discontinu. Si la technique permet de voir les atomes, les briques élémentaires sont à chercher maintenant à un niveau plus fondamental, celui des particules élémentaires.
Ces questions sur l'infiniment petit ont aussi des répercussions sur l'appréhension
de l'infiniment grand:, notamment à propos de la mystérieuse énergie sombre qui serait responsable de l'accélération de l'expansion de
l'univers, phénomène que l'on connaît depuis vingt ans. L'idée est que le contenu de
l'univers se trouverait dans un certain état quantique dont l'énergie exercerait une influence gravitationnelle répulsive.
Infiniment petit encore; la théorie des cordes magnifiquement expliquée ici, fait intervenir des constituants fondamentaux de matière (quarks, leptons et bosons) qui ne seraient pas des particules ponctuelles mais des vibrations appelées "cordes". Selon qu'elle s'enroule d'une manière ou d'une autre, nous la verrions comme un certain type de particule.
Une limite à cet infiniment petit: aux très petites distances, inférieures à 10 puissance -35 m, la fameuse longueur de Planck au-delà de laquelle de grandes incertitudes apparaissent et la géométrie de l'espace ne peut plus être considérée comme continue.
Infini dans l'espace, infini dans le temps; après avoir longuement évoqué le Big Bang les auteurs soulignent qu'on peut "remonter" l'histoire de
l'univers jusqu'à un temps extrêmement petit (10 exp -43 secondes), au-delà, la relativité générale ne peut être appliquée).
Des limites donc apparaissent même si elles nous projettent vraiment très loin dans le temps ou dans l'espace.
L'infini peut prendre des formes surprenantes, si on en revient à l'espace qui nous entoure. Il nous apparaît lisse, comme si l'on voyait une mer de loin mais avec une vision plus résolue nous verrions une structure beaucoup plus tourmentée.
Après l'infini dans le temps, l'espace, les nombres, un volet intéressant qui est développé ici est celui
de l'infiniment lourd avec le phénomène des trous noirs très bien décrit ici.
Parfois des surprises au détour de la lecture là où on pensait qu'il y aurait
de l'infini, en fait il n'y en a pas: le cas du nombre d'atomes dans notre univers est intéressant: le nombre est immense: 10 puissance 80 mais tout immense que cela soit, c'est quand même un nombre fini.
Le livre est passionnant, il nous fait voyager dans
L Histoire, dans les représentations de
l'univers au fil des époques, dans l'espace et le temps.
Les explications sont très claires, parfois j'ai regretté de ne pas avoir de culture mathématique suffisamment solide pour aborder certains passages.
Livre de sciences mais livre de philosophie aussi qui nous montre que l'infini "recule"... dès qu'une limite est franchie, une autre forme d'infini apparaît.
Les deux auteurs ont de grandes capacités pour se mettre à la portée d'un grand public. Ils sont des scientifiques de renommée internationale et ont déjà écrit de nombreux livres.
Jean-Pierre Luminet est directeur de recherches au laboratoire d'Astrophysique de Marseille, il est spécialiste de cosmologie et de trous noirs.
Marc Lachièze-Rey est directeur de recherches au CNRS et spécialiste de cosmologie et de gravitation.
Je remercie vivement Babelio et son opération Masse Critique qui m'ont permis de découvrir ce livre et d'élargir ma culture scientifique.