Le paradoxe d'Olbers
Pourquoi la nuit est-elle noire ? S'il y a une question géniale qui est sortie du cerveau d'un homme, c'est bien celle-ci. Simple, presque naïve, mais derrière son apparente simplicité se cache une réflexion d'une grande complexité. Avec l'âge, l'expérience nous dit que les problèmes qui de prime abord nous semblent les plus simples sont ceux qui doivent être résolus les premiers, parce que, bien souvent, c'est dans leur solution que se trouve la clé de l'édifice. Les paradoxes scientifiques ont ceci en commun : ils sont régulièrement la solution, le rouage secret qui permet de décrypter plus finement le fonctionnement des mécanismes de la machine, et pourtant rarement leur intérêt emporte les suffrages. C'est un réflexe étrange de l'esprit scientifique, comme une sorte de répulsion électromagnétique innée ; un réflexe qui, vous en conviendrez, est en soi un paradoxe.
H. W. Olbers, médecin et astronome
Heinrich Wilhelm Matthäus Olbers (1758-1840), est un astronome et physicien allemand, né à Aarbergen, à proximité de Hesse. Médecin de formation, il ne tarde pas à consacrer une bonne partie de son temps libre à l'observation du ciel nocturne. Celui-ci le fascine. Le paradoxe qui porte son nom, également appelé paradoxe de Cheseaux-Olbers, ou encore paradoxe du ciel en feu, repose sur une contradiction apparente entre le fait que le ciel est noir pendant la nuit et que l'univers, à l'époque supposé statique, homogène et infini, devrait l'éclairer de toutes les sources de lumière qu'il abrite. En tout point de la voute céleste, un point lumineux émanant d'une des myriades d'étoiles qui peuplent le cosmos devrait surgir. Il publie à ce sujet un article, en 1823, sous le titre "La transparence de l’espace cosmique".
Où il est question de matière froide
À plusieurs reprises, Olbers fera évoluer ses conclusions. Sous l'impulsion notamment de l'apport de l'astronome suisse, Jean-Philippe Loys de Chéseaux qui, dès 1743, avait imaginé que l'espace pouvait d'une certaine manière absorber l'énergie de la lumière, il finira par poser l'hypothèse qu'outre les obstacles évidents, une sorte de matière froide, composée de fines poussières en suspension, pouvait empêcher la lumière des étoiles de nous parvenir. Et d'ajouter que plus les étoiles étaient éloignées, plus la probabilité que leur lumière rencontre une de ces hypothétiques poussières en suspension était grande. D'où l'apparence du ciel nocturne qu'il observait à son époque et que nous contemplons aujourd'hui encore. Son explication tiendra un temps, jusqu'à ce que le devenir de l'énergie captée par les poussières "renégates" commence à soulever des questions. Si cette hypothèse était vérifiée, cela signifierait que l'univers est chaud. Ce qui, à l'évidence, n'est pas exactement le cas. On estime que la température moyenne du cosmos se situe à 2.73 K (degrés Kelvin), soit -270,42 °C (degrés Celcius).
Les explications modernes
Depuis cette époque la cosmologie a évolué, de nouvelles théories sont apparues, et notamment celle de l'expansion de l'Univers. Du fait que l'univers s'étend à une vitesse pouvant approcher celle de la lumière (environ 70 km/s/Mpc), voire dans certaines conditions à une vitesse la dépassant, et qu'il est admis que celui-ci gagne du volume en se dilatant, il en résulte deux hypothèses pouvant répondre au paradoxe d'Olbers: Premièrement, la lumière des étoiles les plus éloignées ne nous est possiblement pas encore parvenues. Deuxièmement, la dilatation du temps et de l'espace allongeant la longeur d'onde des photons, la lumière des galaxies les plus éloignées se décale progressivement vers l'infrarouge, ce qui rend la plupart d'entre elles invisibles à nos observations. En dépit des réponses apportées, le sentiment qui chez moi prédomine est que le paradoxe d'Olbers continue d'exister. Il est bien vivant. À mon sens, nous n'y avons pas répondu. Il est l'une des clés ouvrant vers une compréhension plus grande de l'univers et il est dommage que nous le laissions végéter, comme nombre de ses confrères, sur le bord du chemin.