À la fin des années 1980, la compréhension de l’Univers est bien avancée. Stephen Hawking, considéré comme le nouvel Einstein, y est pour quelque chose avec ses travaux sur les singularités en cosmologie relativiste. Il fournit dans son premier livre grand public de nombreuses clés de compréhension. Champs Flammarion
• Une brève histoire du temps, sous-titré Du big bang aux trous noirs, est le premier livre du cosmologiste américain Stephen Hawking pour le grand public. Il sort en France un an plus tard, en 1989, chez Flammarion, et connaît très rapidement un immense succès populaire. En seulement deux cent trente pages et une unique équation, Hawking brosse un tableau exhaustif des connaissances de l’époque sur l’Univcrs, les trous noirs et le big bang et s’attaque, de manière abordable, à des questions ardues telles que celle de l’unification de la physique.
LE BEST-SELLER DE LA SCIENCE
Le premier livre de Stephen Hawking est incontournable pour trois raisons essentielles. D’un côté il arrive, de manière synthétique et abordable pour le grand public, à faire le point sur l’état des connaissances en cosmologie, en physique théorique (relativité générale et physique quantique), à faire comprendre la délicate notion de flèche du temps, à nous entraîner à l’intérieur des trous noirs et à évoquer les pistes d’une possible unification de la physique. D’un autre côté, en se montrant toujours prêt à remettre en question ses idées face à l’arrivée de nouvelles découvertes, il réaffirme la posture que devrait toujours avoir un scientifique, celle du doute et du questionnement. Enfin, ce livre ouvre la voie, jusqu’alors inexistante, aux best-sellers scientifiques. Beaucoup de livres de cosmologie avaient déjà été écrits, mais aucun n’avait dépassé un cercle assez limité de lecteurs. Avec Une brève histoire du temps, la cosmologie et les secrets de l’Univers deviennent un sujet grand public.
LES TROUS NOIRS
L’objet central de ce livre est naturellement le sujet d’étude de Stephen Hawking, à savoir les singularités en cosmologie relativiste, notamment le big bang et les trous noirs. Ces derniers occupent deux des dix chapitres du livre, avec notamment la découverte, datant de 1974, qui lui permettra de se faire un nom au sein de la communauté scientifique: le rayonnement des trous noirs. Tous ses travaux le conduiront naturellement à développer, en 1983, un modèle cosmologique fascinant, universellement connu aujourd’hui sous le nom de modèle de Hartle-Hawking. Le tour de force de Hawking est de permettre au plus grand nombre de comprendre la structure d’un trou noir, et plus particulièrement la notion d’horizon des événements du trou noir, son origine – à rapprocher du concept d’effondrement gravitationnel -, ou encore ses propriétés toujours étranges. Hawking explique également la notion de minitrous noirs, datant de l’Univcrs primordial, c’est-à-dire dont la formation remonte au big bang.
LA QUESTION DE L’UNIFICATION
Outre une histoire très complète de l’évolution de notre connaissance de l’Univers, Hawking consacre également un chapitre à la question délicate de la flèche du temps, dans lequel il expose sa théorie des trois flèches : thermodynamique, psychologique et cosmologique. Cette question est encore aujourd’hui d’actualité, à l’instar de celle de l’unification de la physique qui clôture cet ouvrage. En effet, depuis la découverte quasi simultanée de la relativité générale et de la physique quantique,
deux théories a priori incompatibles, la question de L unification de la physique est devenue absolument fondamentale pour les physiciens. Ainsi, Hawking présente la théorie qui, selon lui, a une chance d’aboutir, la naissante théorie des cordes. Il en dresse une histoire précise et fournit les premiers arguments pour en faire une théorie unificatrice, au détriment, par exemple, de la théorie de la supergravité. Hawking continuera par la suite à défendre la théorie des supercordes.
UNE SEULE ÉQUATION
Ce premier livre de Stephen Hawking est très vite devenu un best-seller traduit dans trente-cinq langues, accumulant plus de dix millions de ventes dans le monde, conservant la tête des meilleures ventes du Sunday Times pendant deux cent trente-sept semaines et devenant même un film en 1993 sous la caméra d’Errol Morris. Cet enthousiasme tient sans doute à plusieurs raisons – la première d’entre elles étant le personnage même de Stephen Hawking. Atteint de la maladie de Charcot peu après ses 20 ans, Hawking n’aura de cesse de se battre afin que les nouvelles connaissances de l’Univers soient accessibles au grand public. Il raconte d’ailleurs que son éditeur lui avait expliqué qu’à chaque équation, il perdrait la moitié de son lectorat. Hawking n’en mit finalement qu’une seule, la formule d’Einstein E = me2, et ne perdit pas grand monde. Car, outre la personnalité d’Hawking elle-même, le succès phénoménal de ce livre tient surtout à la clarté de son exposé et sa grande accessibilité pour un public non averti.
HUMILITÉ SCIENTIFIQUE
Une autre dimension qui peut expliquer Bimmense succès de ce livre est celle de l’humilité de son auteur. En effet, si Hawking explique de nombreux phénomènes ou connaissances que nous pouvons avoir sur l’Univers, il ne cesse de se placer dans son rôle de scientifique, c’est-à-dire de quelqu’un qui a toujours plus de questions que de réponses. Par exemple, il ne sait pas si nous trouverons un jour une théorie unificatrice de la physique. Il émet alors trois hypothèses : nous trouverons mais cette théorie sera indémontrable par l’expérience, il existe une infinité de théories et il n’existe pas de telle théorie. Il ne tranche pas entre ces trois hypothèses, il émet des conjectures. Et, dans sa conclusion, il se transforme finalement en philosophe, se posant la question que beaucoup avant lui avaient tenté de résoudre, à savoir la question du pourquoi. Il n’est plus ici question de comprendre comment fonctionne l’Univers, mais pourquoi il existe. Une question toujours sans réponse.
