Une brève histoire du temps : du Big Bang aux trous noirs

Ce livre est paru pour la première fois en 1988, il s'est vendu à plus de 10 millions d'exemplaires. Il est écrit par Stephen Hawking, un physicien théoricien et cosmologiste britannique. Il s'agit d'un ouvrage de vulgarisation scientifique, traitant, comme son titre l'indique, de la conception de l'univers, du Big Bang aux trous noirs. Il est structuré en 10 chapitres.

Chapitre 1 : notre vision de l'univers - Hawking expose brièvement comment les théories d'Aristote, Galilée, Newton, et Edwin Hubble ont façonné la représentation que l'être humain se fait de l'univers. Chapitre 2 : l'espace et le temps - Il s'agit d'exposer brièvement la relation unissant l'espace et le temps, théorisée par Albert Einstein. Chapitre 3 : l'univers en expansion - L'effet Doppler, les observations d'Edwin Hubble et les relevés effectués avec un détecteur ultrasensibles d'ondes centimétriques par Arno Penzias et Robert Wilson permettent d'établir et de vérifier la théorie d'un univers en expansion.

Chapitre 4 : le principe d'incertitude - En 1900, Max Planck émet l'hypothèse d'émission discrète de quantités d'énergie qu'il appelle quanta. En 1926, Werner Heisenberg formule son principe d'incertitude. C'est la naissance de la mécanique quantique. Chapitre 5 : particules élémentaires et forces de la nature - L'ouvrage entre dans le dur : les quarks, leurs saveurs, leurs spins.

Dans les 5 derniers chapitres, Stephen Hawking vulgarise plusieurs des champs sur lesquels il a directement travaillé : chapitre 6 - les trous noirs, chapitre 7 - des trous pas si noirs que ça, chapitre 8 - origine et destin de l'univers, chapitre 9 - la flèche du temps, chapitre 10 - l'unification de la physique.

À l'évidence cet ouvrage ne se lit pas comme un roman. Il exige du temps de cerveau disponible de la part du lecteur, de relire parfois un ou plusieurs paragraphes à 2 ou 3 reprises et de retenir des concepts d'un chapitre à l'autre. Il demande aussi un niveau minimum de culture scientifique pour pouvoir comprendre le langage de Stephen Hawking, une terminale scientifique de bon niveau ou 1 année d'études scientifiques après le baccalauréat. Par exemple, le lecteur doit déjà avoir une idée un peu précise de ce qu'est une onde dans le contexte des sciences physiques, pour pouvoir appréhender le concept de dualité onde/particule.

Il s'agit bien d'un ouvrage de vulgarisation d'une clarté impressionnante. Il faut avoir à l'esprit qu'il a été écrit par un des grands scientifiques du vingtième siècle manipulant et concevant des concepts d'une rare complexité. C'est tout à son honneur d'avoir exprimé en un langage le plus courant possible des théories telles que celles relatives aux antiparticules ou au temps complexe. Sur les conseils de son éditeur, il s'est limité à une seule formule, déjà connue du grand public (E = mc2). En fonction du bagage scientifique du lecteur, celui-ci pourra trouver l'ouvrage un peu léger ou pas assez démonstratif, ou à l'opposé trop conceptuel et difficile d'accès.

Sous réserve d'être motivé et concentré, intéressé par ces questions (l'expansion de l'univers, qu'y a-t-il au delà de l'univers ?, le temps a-t-il eu un début ?), le lecteur bénéficiera d'un point de vue particulier (qui ne se prétend pas universel, il s'agit bien de celui d'Hawking) sur l'évolution de la représentation de l'univers par le monde scientifique. À ce titre, les 3 premiers chapitres sont remarquables pour leur concision et leur capacité à montrer en quoi Aristote, Newton et Einstein ont chacun à leur tour bouleversé la compréhension que l'individu peut avoir du monde qui l'entoure. Hawking se montre un vulgarisateur perspicace, sachant prendre un exemple concret illustrant la révolution constituée par chacune des théories successives.

Hawking se montre tout aussi habile pour mettre en évidence le mode d'approche différent que représente la physique quantique, le paradoxe de la dualité onde/particule (pour les néophytes, prévoir de s'y reprendre à plusieurs reprises pour assimiler les conséquences de l'expérience des fentes d'Young), et la spécificité de la force d'attraction dans le contexte de la physique.

La suite peut ressembler dans certains passages à de la science-fiction échevelée, en particulier pour les singularités (Big Bang et trous noirs). Les concepts physiques se font plus ardus, plus complexes et plus théoriques. Hawking essaye de ne perdre personne en illustrant ses propos, et en insérant des observations sur le but de la physique, les conséquences de ces théories sur la philosophie, et sur leur compatibilité avec une religion. D'un côté, le lecteur peut se rendre compte de ce que recouvre le concept d'espace-temps d'un point de vue scientifique, de ce qu'est un trou noir, etc. de l'autre, Hawking fait apparaître en quoi ces théories scientifiques participent d'une conception de la réalité, en quoi vouloir décrire (et d'une certaine manière prédire) la réalité relève d'une conviction existentielle (la nature obéit à des lois qu'il est possible d'établir).

Ce livre comprend un encart central de 16 pages de schémas (en noir & blanc) auquel le texte se réfère, 7 pages de glossaire, 7 pages d'index. Il constitue une photographie des connaissances de Stephen Hawking en 1988. Depuis, ce scientifique a écrit 2 autres ouvrages qui sont venus développer, compléter ou mettre à jour une partie de ces théories : L'Univers dans une coquille de noix (2001) et Une belle histoire du temps (2005).

Au fil de ces 10 chapitres, Stephen Hawking se lance dans un ouvrage de vulgarisation de théories physiques complexes et compliquées, en évitant tout langage mathématique et tout jargon de scientifique. le lecteur curieux et motivé bénéficiera d'une mise en perspective rapide de l'évolution des conceptions de l'univers, d'une présentation des grandes théories (gravitation, relativité, quantas, singularités), permettant d'appréhender la réalité physique de phénomènes tels que l'espace-temps ou les trous noirs.

Il était là, sur le présentoir de la Fnac, me tendant les bras. Je me suis laissée attendrir alors que je ne me sentais pas à la hauteur. Je m'étais contentée du livre pour enfant en 2015: Georges et les secrets de l'univers. Ça n'a pas été de la tarte. Il y a eu des moments plus difficiles que d'autres mais ce n'était pas insurmontable et c'était passionnant!

Stephen Hawking, deuxième plus grande pop star de l'astrophysique après Albert Einstein (une étoile qui étudie les étoiles) est né trois cents ans jour pour jour après la mort de Galilée. Il est mort un 12 mars date de naissance d'Einstein. La boucle est-elle bouclée? Doit-on y voir la main de dieu en qui il ne croyait pas ?

Un quotient intellectuel de 160 et la maladie de Lou-Gehring ne lui laissant que deux années à vivre l'a finalement cloué dans un fauteuil roulant pendant des décennies. Une trachéotomie suite à une pneumonie le prive de l'usage de la parole. Un synthétiseur de voix prendra le relais. Mais vous avez sûrement vu le film, "une merveilleuse histoire du temps" qui retrace sa vie.

C'est principalement cet ouvrage qui l'a rendu si populaire. Il se propose d'expliquer au grand public, les idées fondamentales sur l'origine et le destin de l'univers sans une seule équation autre que E=mc2. Il disait lui même avoir vendu plus de livre sur les sciences que Madonna sur le sexe. La formule magique de Stephen Hawking est son humilité et son humour. "Personnellement, je trouve déjà difficile de visualiser l'espace à trois dimensions" p.54. Alors bien sûr, certains diront qu'il y a toujours quelque chose de vrai dans l'humour, que c'est un mécanisme de défense, que l'auto-dérision est un manque d'estime de soi ou de l'auto-flagellation mais moi je suis amoureuse de lui. Il dit ça pour qu'on se sente moins stupide.

Incroyable Stephen Hawkins! Brillant physicien et brillant vulgarisateur.

Il faut une sacré audace pour écrire un livre de sciences. Les scientifiques sont tellement prompts à juger et à critiquer, moi le premier, petit vermisseau de biologiste que je suis. Mais un maitre, un vrai, capable d'expliquer des notions aussi complexes de façon aussi lumineuse, c'est rare, très rare.

On sent une moindre clarté dans le chapitre sur la physique quantique et la nature des atomes, mais la clarté revient dès qu'on aborde les trous noirs : il est vraiment dans son élément!

Et pourtant c'est si nécessaire. Pourquoi ne le fait on pas plus? le résultat c'est que la charlatanerie progresse plus vite que la science. Scientifiques de toutes disciplines, faites aimer la science, en la rendant accessible!!!

En 1982, le grand scientifique Stephen Hawking publie un livre de vulgarisation qui deviendra quelques années plus tard, une référence sur l'univers. Public qui s'intéresse au monde extra-terrestre, public qui se doit de lire ce livre. Je me suis donc mis à le lire, après avoir été initié par d'autres ouvrages, d'Hubert Reeves entre autres.

L'auteur commence par nous compter « l'histoire de l'univers » à travers les grandes théories de l'histoire et s'empresse de donner une définition épistémologique de la théorie, prenant ainsi distance avec ce qu'il exposera un peu plus tard. Puis il fait un saut dans le temps pour nous présenter « l'espace et le temps », nous exposant l'idée de la dimension temporelle, au pays d'Einstein, son mentor. A travers son livre, il va également évoquer le fait que l'univers soit en expansion, il va développer l'idée de trou noir après nous avoir fait voyager dans le monde quantique. Enfin il va tenter de nous faire comprendre la théorie des chordes et d'expliquer la naissance de l'univers.

Plus qu'un livre de vulgarisation, Hawking se plait à décrire quelques moments de sa vie professionnelle et personnelle pour nous peindre sa vision du monde de la recherche. Des planches sont disponibles et illustrent le savoir développé dans le livre, ce qui est indispensable en sciences. de plus, le livre se termine sur un lexique et quelques fiches biographiques d'une à deux pages sur les grands scientifiques que l'Humanité a connu.

Ainsi l'auteur m'a fait voyager dans le très grand via les galaxies, univers, big bang, mais également dans le très petit, aux pays des quarks. C'est tout un monde qu'il m'a fait découvrir, notre propre monde sous un regard scientifique très poussé, dont je ne comprends pas forcément tout (la théorie des chordes est assez complexe), mais qui suffit à faire changer la vision des choses qui m'entourent.

Passionnés d'astrophysique ? Etudiants en sciences ? Curieux de ce qui vous entoure ? Précipitez-vous sur ce livre, une référence, qui se lit surement plusieurs fois au cours d'une vie pour tout assimiler et tout comprendre ce qui peut être développé dans seulement 200 pages. C'est un réel condensé de savoir fondamental.

Stephen Hawking, décédé en 2018, était une légende vivante. Ce grand scientifique était quasiment paralysé. Malade, il aurait dû mourir avant même d'avoir passé sa thèse. Or, il est mort à 76 ans, après avoir acquis une célébrité mondiale et publié une oeuvre essentielle dans le domaine de la cosmologie. Dans "Une brève histoire du temps" qui est son livre le plus connu, il expose au grand public l'ensemble de ses travaux qui touchent notamment à la relativité quantique. Cet ouvrage commence par des "rappels" sur la relativité générale, la physique nucléaire et la mécanique quantique. Ensuite, il continue avec le Big Bang et les trous noirs. Ceux-ci ont constitué l'objet principal de tous ses travaux. Paradoxe: Hawking a fini par établir que les trous noirs n'obéissent pas à la loi d'airain qui était censée régir leur existence: en réalité, de l'énergie peut s'en échapper, ou plutôt elle doit être émise depuis l'espace vide situé près de son "horizon". Les derniers chapitres du livre s'intéressent aux trois "flèches du temps" qu'il définit et discute clairement. Sa conclusion - un peu surprenante - est une adhésion personnelle au principe anthropique fort.

Au début de ma lecture, j'étais presque déçu, car l'auteur ne m'apprenait rien. Mais par la suite, j'ai été fort intéressé. S. Hawking jongle avec dextérité avec les trous noirs, avec les particules élémentaires et avec le Big Bang. J'ai trouvé que l'exposé est clair et raisonnablement accessible à toute personne s'intéressant vraiment au sujet. Excellent.

Un livre écrit par un scientifique handicapé qui essai d'expliqué une vie d'étude par des mots simples pour l'homme de la rue... On peut dire qu'au niveau des ventes, le scientifique a gagné son pari.
Si vous avez lu avant ce livre, sa biographie, Une Brève Histoire de ma vie, vous connaissez déjà ce fait, Stephen Hawking a vendu plus d'exemplaires que ce à quoi il s'attendait, et il sait bien que bien des lecteurs ont une compréhension que dans les grandes lignes, ce dont il a eut la confirmation par bien des courriers.
Le but est de comprendre le sens général, pas toute la finesse de ses explications, car pur cela, il faut tout une vie de chercheur.
L'abord est plus théorique que le livre Poussière d'étoile e Hubert Reeves, que je vous recommande de lire avant, vous appréhenderez mieux les explications d'Hawking...
Il commence par nous dire à quel point il a eut de la chance d'avoir été aidé dans la conception de ce livre, dans ses remerciements, avec une justesse et une jovialité que l'on sentait déjà dans sa biographie.
Le premier chapitre rentre doucement ans le sujet, et à travers une histoire de l'étude de l'univers par les scientifiques occidentaux, on en vient à la conclusion qu'il faut réconcilier la théorie de la gravité (macroscopique) et la théorie quantique (microcosme) pour avoir des lois valables dans les deux théories, qui sont pour l'instant contradictoire... Et là on se dit chouette!!! On essaie de démontrer la vision des Chinois, tout ce que l''on voit dans le microcosme on le voit dans le macrocosme, et l'on entrevoit une réconciliation dans le chapitre un entre l'Orient et l'Occident ( en tout cas en science on y travaille). Et en plus on nous explique comment on est passé d'une vision statique immuable à un monde en mouvement, ce qui ne doit pas déplaire au pays du milieu qui est le champion de la vision d'un monde en mutation.
Le chapitre 2 va dans le même sens, puisqu'il parle de la relativité d'un point de vue espace temps (en citant même un Français qui a inspiré Einstein pour sa fameuse théorie). Alors que le Chinois n'a pas besoin qu'on lui dise que tout est relatif, il le sait et le pratique continuellement dans ses descriptions d'un objet
Bien sûr, Hawking va bien plus loin que les Chinois qui se veulent pragmatique et décrivent les mutations et les relativité qu'en terme de directement utilisable dans la vie pratique... Alors que Hawking parle en scientifique pour des théories abstraites, qui devront être observé indirectement dans l'immensité de l'univers...
Il va progressivement nous emmené vers les paradoxe du temps, les principes des trous noirs, dont il nous donne déjà un léger aperçu dans sa biographie, allant même jusqu'à fleurter avec la théorie des cordes...
Un appel non pas à tout comprendre, mais déjà à comprendre l'essentiel, un livre qui montre que ces théories demandent des années d'études, même si on eu cependant avec un peu d'effort en comprendre assez rapidement l'essentiel.
Bien sûr ce livre n'a rien d'un roman, et ne peut se lire que déjà si l'on se pose certaines questions quand on lit, même un roman de gare. Donc pour moi, Hawking réussit son pari autant qu'il est possible de le faire... Faisant parfois intervenir Dieu, mais plus pour y trouver un déterminisme de la nature (très cher aux biologiste) déterminisme qui n'est pas loin d'une certaine fore de conscience de l'individu en dehors du corps.... Et que de réconciliation on entrevoit déjà à travers ce livre....

Fidèle lecteur de la Recherche, j'ai toujours suivi les progrès de l'astrophysique, à laquelle Hawkins a tant contribué. le livre reprend en clair, la plupart de ses travaux, mis en perspective de l'histoire de l'astrophysique. On y rencontre tous les questionnements de la fin du siècle dernier, et il est frappant de remarquer que depuis sa théorie des trous noirs, il y a eu très peu d'avancées très significatives.
A la portée de tous, quand même avec un peu de culture scientifique, ce livre peut se lire par morceaux, comme si plusieurs articles s'enchaînaient.

Quelles sont les origines de l'univers? La question semblait destinée aux religieux. Les scientifiques s'en sont emparé et l'univers qu'ils décrivent se complexifie sans cesse. Tout d'abord, il faut oublier la distinction entre l'espace et le temps, puis imaginer un univers en expansion après l'explosion du magma informe qu'il fut au commencement, le tout régi par les lois de la gravitation. Ensuite, il faut se plonger dans les tréfonds de la matière, dans l'infiniment petit, fouiller les atomes, comprendre qu'ils ne sont pas stables, percevoir vaguement ce que l'on a nommé physique quantique, pour enfin la combiner avec la relativité générale. Avouons ne pas avoir compris grand chose à cette tentative d'explication de la recherche la plus complexe qui soit, sinon que cette quête est fascinante, qu'elle touche au fondement de ce que nous sommes, à savoir presque rien et presque tout. L'univers serait fini mais sans bord. Qu'est-ce que cela signifie? L'esprit humain - le mien en tout cas - est trop limité pour le comprendre.

« Mais jamais, depuis l'aube de la civilisation, les hommes ne se sont accommodés d'événements hors cadre et inexplicables. Ils ont toujours eu soif de comprendre l'ordre sous-jacent dans le monde. Aujourd'hui, nous avons encore très envie de savoir pourquoi nous sommes là et d'où nous venons. Ce désir de savoir, chevillé à l'humanité, est une justification suffisante pour que notre quête continue. Et notre but n'est rien moins qu'une description complète de l'Univers dans lequel nous vivons. »
Stephen Hawking, dont le génie n'a d'égal que son sens de la noble vulgarisation, nous prend donc par la main pour nous raconter l'histoire de l'Univers tel que l'homme le perçoit depuis la nuit des temps jusqu'à nos jours. Mais si le thème de ce livre demeure tout de même moins insondable que le mystère féminin, il n'en reste pas moins ardu !
Cependant, à l'aide de figures et d'un lexique (indispensable !) en fin de volume, nous pouvons suivre cette lente quête, à ce jour inachevée, d'une « théorie complète, logique et unifiée », dont le but serait une pleine « compréhension des événements de nous et de notre propre existence ». Survient alors l'inévitable question : pourquoi, tant l'Univers que nous, existons-nous ? Et Hawking d'avancer que pouvoir y répondre nous ferait connaître la pensée de Dieu, rien de moins ! On pourrait ainsi s'exclamer : « Tego arcana Dei ! » (Va ! je possède le secret de Dieu).
On avance donc humblement dans ce monde d'expérimentations et d'hypothèses, formulées au fil des siècles, dont certaines par des personnalités bien ancrées dans le panthéon de l'humanité : Galilée, Newton, Einstein, auxquels Hawking consacre quelques pages. de même, certaines théories apparaissent de manière récurrente, dont la gravitation (impliquant que l'Univers est « en expansion ou en contraction »), la relativité générale, la mécanique quantique et son principe d'incertitude.
Bien entendu, les passages consacrés aux singularités que constituent les très mystérieux trous noirs sont de loin les plus entraînants, particulièrement pour les amateurs de science-fiction. Toutefois, le livre regorge d'autres informations passionnantes qui, mises bout à bout, forment un voyage virtuel jusqu'aux confins de cet Univers qu'on cherche depuis toujours à expliquer, que ce soit de manière scientifique ou mystique. La figure de Dieu revient d'ailleurs souvent dans cet essai.
À noter quelques remarques autobiographiques, disséminées çà et là dans le texte, et qui évoquent, avec une pudeur toute britannique, le destin hors norme de l'auteur, très tôt atteint de la maladie de Charcot, ce qui ne l'a pas empêché de mener une carrière d'exception et fonder une famille.
Car cet homme, privé de l'usage de son corps, a reçu en échange un esprit prodigieux lui ayant permis de voyager bien plus loin que nous autres valides. En grand pédagogue, il nous restitue ses aventures scientifiques dans cette Brève histoire du temps : « les idées fondamentales sur l'origine et le destin de l'Univers peuvent prendre une forme non mathématique, accessible à une personne dépourvue de formation scientifique », écrit-il dans ses Remerciements, lesquels sont pour le coup franchement émouvants.
Enfin, je veux croire que, depuis sa mort survenue en mars 2018, le Bon-Dieu a satisfait la curiosité de Stephen Hawking et qu'Il lui a livré tous les secrets de l'Univers…
Mes respects, Monsieur.

A révolutionné notre compréhension de l'univers et de sa création. Livre de référence.