Publié le 5 novembre 2025 à 02h20. Malgré les progrès considérables de la science, l’univers reste en grande partie un mystère, notamment en ce qui concerne la nature de la matière noire et de l’énergie noire, des composantes qui représentent l’immense majorité de son contenu. Ulf Danielsson, professeur de physique théorique, explore ces énigmes et souligne l’importance de la vulgarisation scientifique pour faire avancer la connaissance.
- Seulement quelques pour cent de l’univers sont constitués de la matière que nous connaissons.
- Environ 70 % de l’univers sont constitués d’énergie noire et 25 % de matière noire, dont la nature reste inconnue.
- La mécanique quantique et la théorie de la relativité générale d’Einstein sont incompatibles, et la théorie des cordes tente de les réconcilier.
Les scientifiques ont cartographié l’univers avec une précision sans précédent grâce à de nouveaux instruments et mesures, permettant d’observer presque jusqu’au Big Bang. Pourtant, des questions fondamentales demeurent sans réponse, interrogeant la composition même de l’univers. Selon Ulf Danielsson, professeur de physique théorique à l’université d’Uppsala, cette quête de compréhension est loin d’être terminée.
« Même si notre vision globale de l’univers a évolué de manière étonnante, des questions absolument fondamentales demeurent. De quoi est réellement fait l’univers ? » s’interroge Danielsson.
L’énigme de l’énergie noire
La matière que nous connaissons – celle qui compose les étoiles, les planètes et les êtres vivants – ne représente qu’une infime partie de l’univers. Le reste est constitué de matière noire et d’énergie noire, deux entités insaisissables qui défient notre compréhension actuelle.
« Nous savons qu’environ 70 % sont de l’énergie sombre et 25 % sont de la matière noire. Mais nous ne savons pas ce que c’est », explique Danielsson. « Il y a eu des idées selon lesquelles la matière noire serait une sorte de type inconnu de particules, mais il n’a pas vraiment été possible de confirmer aucune de ces suggestions. »
L’énergie noire, en particulier, reste un mystère profond, lié à des paradoxes fondamentaux dans notre description de l’univers. « Nous ne savons tout simplement pas de quoi il s’agit », confie le professeur.
Une matière invisible et transparente
Le terme « matière noire » est, selon Danielsson, un peu trompeur. Il ne s’agit pas d’une matière cachée dans l’obscurité, mais d’une substance qui n’interagit pas avec la lumière.
« Ce n’est pas qu’il se cache dans l’obscurité entre les étoiles. Il ne brille pas, mais il ne réfléchit ni n’absorbe la lumière non plus. Il est plus ou moins transparent », précise-t-il.
L’idée de la matière noire a été initialement proposée par l’astronome suédois Knut Lundmark en 1930, puis reprise par l’astronome suisse Fritz Zwicky. Malgré près d’un siècle de recherche, sa nature demeure inconnue.
« En fait, nous en savons moins sur ce que c’est aujourd’hui que nous le pensions il y a peut-être 20 ans », admet Danielsson.
À la recherche d’une théorie unifiée
Un autre défi majeur pour les physiciens est de concilier deux théories fondamentales : la mécanique quantique et la théorie de la relativité générale d’Einstein. La théorie des cordes représente une tentative de résoudre cette incompatibilité.
« La théorie des cordes affirme que les plus petits constituants de la nature sont de minuscules cordes allongées, de petits morceaux de fil. Ils sont si petits que nous ne pouvons pas encore les voir, mais si le monde est constitué de telles cordes, bon nombre des paradoxes les plus difficiles entre la mécanique quantique et la gravité semblent résolus », explique Danielsson.
Pour l’instant, aucune preuve expérimentale ne vient confirmer cette théorie. Les espoirs placés dans l’accélérateur de particules LHC, notamment la découverte de particules supersymétriques, sont restés vains. Les chercheurs continuent donc de tâtonner dans l’obscurité.
« La nature n’a pas besoin de livrer des énigmes à doses mesurées, pour que nous puissions faire une découverte géante une fois par génération. Peut-être que cela se produira dans quelques années, ou peut-être que cela prendra mille ans », souligne Danielsson.
La vie extraterrestre : une probabilité élevée
La question de savoir si nous sommes seuls dans l’univers suscite un intérêt considérable. Pour Ulf Danielsson, la réponse est claire.
« Je suis absolument convaincu que nous ne sommes pas seuls. Il me semble totalement déraisonnable qu’il n’y ait pas de vie sur d’autres planètes. Je considère la vie qui est née sur notre Terre comme un processus naturel, même si les conditions doivent évidemment être réunies », affirme-t-il.
Depuis les années 1990, les scientifiques ont découvert des milliers de planètes autour d’autres étoiles et estiment qu’il pourrait y avoir des centaines de millions de planètes semblables à la Terre dans la seule Voie lactée. Il pourrait même y avoir de la vie sur d’autres planètes de notre propre système solaire.
« Peut-être qu’il y a, ou qu’il y a eu, une vie microscopique sur Mars. Et dans l’obscurité, sous les mers couvertes de glace des lunes de Jupiter et de Saturne, il pourrait y avoir quelque chose qui y vit », suggère-t-il.
La vulgarisation scientifique : un outil de recherche
Pour Danielsson, expliquer des concepts complexes n’est pas seulement un service rendu au public, mais aussi un moyen d’approfondir sa propre compréhension.
« Essayer d’expliquer les choses aux autres vous permet de mieux les comprendre vous-même. Lorsque vous travaillez avec quelque chose de complexe, vous devez simplifier et créer des images utiles, non seulement pour enseigner aux autres, mais pour être capable de voir vous-même les liens », explique-t-il.
Il considère la vulgarisation comme un processus interactif, où la narration et la recherche s’enrichissent mutuellement.
« Pour mes propres recherches et ma créativité, cette vulgarisation est extrêmement enrichissante. Elle élargit les perspectives et a également pour moi une signification existentielle plus profonde. J’aime relier ce dont je parle à la culture et à l’expérience humaine. »
Un dialogue pour mieux comprendre
C’est cette approche qui a conduit à la création de son dernier livre, “Människan är ett mirakel” (“La vie humaine est un miracle”), co-écrit avec Björn Ranelid. La collaboration est née d’une rencontre fortuite lors d’une émission de télévision.
« Au lieu de nous disputer, nous avons décidé de parler et d’écrire un livre ensemble », raconte Danielsson.
Le résultat est une sorte d’échange épistolaire sous forme de chapitres. « Ce n’est pas polémique : nous écrivons sur les mêmes sujets, mais sous des angles différents. Au fond, il s’agit de notre sentiment commun d’émerveillement face à l’existence. »
La connaissance comme source d’humilité
Pour Danielsson, la science aborde les questions fondamentales concernant l’existence de l’univers et de la vie humaine.
« Nous sommes des êtres biologiques assez fragiles, vivant dans une situation très vulnérable sur une planète dont nous dépendons totalement, et cela devrait nous rendre plus humbles », affirme-t-il.
Il estime que la science a pour mission de nous rappeler notre place dans l’ensemble.
« Nous ne sommes pas en dehors de la nature, nous en faisons partie. Et cette connaissance n’a pas vraiment été transmise, ce qui est l’une des raisons pour lesquelles nous sommes confrontés à ces énormes problèmes et à une Terre ravagée et en partie détruite par le changement climatique. »
En attendant de nouvelles découvertes, Ulf Danielsson et ses collègues continuent d’explorer la structure de l’univers et de rechercher des théories globales, qu’il serait peut-être possible de découvrir grâce à la théorie des cordes ou par une voie totalement différente.
« En fait, nous en savons à la fois très, beaucoup et très, très peu. Mais si nous regardons historiquement comment la connaissance de l’univers s’est développée au cours du siècle dernier et au cours des dernières décennies, il s’est passé énormément de choses », conclut Danielsson.
Fourni par
Université d’Uppsala
Citation : L’image de l’univers devient plus claire, mais beaucoup reste inconnu (5 novembre 2025) récupéré le 5 novembre 2025 sur https://phys.org/news/2025-11-picture-universe-clearer-unknown.html
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