La théorie de l'inflation

La théorie de l'inflation, un ajout fondamental à la théorie du Big Bang, est née à la fin des années 1970 lorsqu'un spécialiste en physique des particules, Alan Guth, mena, avec Henry Tye, une études sur les "monopoles". Les "monopoles" sont des particules hypothétiques, nombreuses, de masse importante que l'on pense être apparues lors de la seconde séparation des forces fondamentales de l'Univers, qui eut lieu 10^-35 secondes après le Big Bang. Calculant la masse totale atteinte par ces particules, les deux scientifiques se rendirent compte que cette masse aurait empêché l'Univers d'exister au-delà de 6000 ans d'âge: l'Univers se serait alors effondré dans ce les Anglo-Saxons appellent un "Big Crunch" (un "grand effondrement"). Aussi ils se posèrent la question: qu'est-ce qui a fait que l'Univers a continué son expansion? Et la réponse fut, tout simplement, la "théorie de l'inflation", laquelle permettait, de plus, d'éliminer la question de l'existence des monopoles. La théorie de l'inflation explique comment l'Univers s'est rapidement accrû en taille aux tout débuts de son existence. On doit noter que le modèle de l'inflation, en soi, ne peut déterminer quel était l'âge de l'Univers lorsque l'inflation s'est terminée. Aussi, la théorie de l'inflation ne comprend pas de période de Planck au sens traditionnel même si ses défenseurs croient que des conditions équivalents ont pu prévaloir lors d'une ère précédant l'épisode inflationnaire. Juste avant l'inflation, l'Univers était presque vide et avait une température très basse; le temps et l'espace étaient confondus. La première preuve directe que des ondes gravitationnelles sont nées pendant l'inflation a été trouvée début 2014, ce qui constitue la plus forte confirmation à ce jour des théories concernant l'inflation. Les signes de l'inflation ont également été "imprimées" dans le "cosmic microwave background", cette lueur-relique du Big Bang. Les fluctuations quantiques de l'explosion initiale ont produit à la fois des ondes "de densité" et des ondes gravitationnelles, celles-ci produisant un motif typique, en tourbillon, en lumière polarisée, dite "polarisation de mode-B": la lumière a dispersé des électrons et est devenue légèrement polarisée. Les forces à l'oeuvre pendant le Big Bang ont séparé le temps et l'espace. La détection des ondes gravitationnelles aux tout débuts de l'Univers serait la preuve la plus forte de la théorie de l'inflation

La preuve de l'existence des ondes gravitationelles début 2014 rend obligatoire une reconsidération des théories de la physique contemporaine! Les ondes gravitationnelles sont des ondes qui existent au sein de l'espace (au sens d'espace-temps) et elles sont apparues à partir du Big Bang au cours de l'expansion spectaculaire de l'Univers pendant l'inflation. On a déjà observé indirectement les ondes gravitationnelles en général mais jamais directement car elles sont incroyablement difficiles à mesurer. Leurs ondes font que les atomes de la matière ne sont déplacés que de 1 sur 1000,000,000,000,000,000,000... La masse des trous noirs en collision, qui sont l'autre source principale des ondes, détermine la fréquence de la radiation gravitationnelle: les fusions de trous noirs de petite taille produisent des ondes de haute fréquence alors que les trous noirs géants, au contraire, en génèrent d'une fréquence beaucoup plus faible. Le fait qu'on ait, début 2014, prouvé leur existence, a amené une reconsidération des théories actuelles de la physique. Pour commencer, une délimitation des modèles acceptables de l'inflation, laquelle élimine 90% de ceux-ci. Mais la découverte s'accorderait particulièrement bien avec l'inflation dite "chaotique", une version construite par Andrei Linde il y a 30 ans selon laquelle l'inflation ne finit jamais vraiment; elle ne s'arrête que dans des poches limitées de l'espace et continue une expansion exponentielle ailleure. L'inflation chaotique ne produit pas seulement notre Univers mais un "multivers" aux nombreuses zones contenant leur propre univers; chacun de ceux-ci ont leurs propres lois physiques (ce qui fait que les critiques de la théorie montrent qu'elle est invérifiable scientifiquement). L'existence des ondes gravitationnelles exclut aussi la théorie de l'Univers cyclique dans laquelle deux univers-"branes", à 3 dimensions, flottant dans un espace à dimension supérieure, entrent en collision et produisent un Big Bang: cette théorie ne produit pas de radiation gravitationnelle; ses partisans, cependant, affirment qu'une variante du modèle pourrait le faire. Surtout, la nouvelle découverte remet en question les théories des cordes dont les modèles inflationnaires engendrent des ondes gravitationnelles beaucoup plus faibles que celles qui ont été observées; les partisans des théories des cordes, eux, se tournent désormais vers de nouvelles théories qui combinent les "axions" et les cordes (les axions sont des particules élémentaires hypothétiques qui seraient à l'oeuvre à la fois dans l'inflation et la matière noire; la découverte de 2014 éliminent les théories des axions dans lesquelles ces particules ne constituent qu'une petite fraction de la matière noire. Les modèles inflationnaires à axions ne fonctionnent plus, d'une façon générale, car elle suppose une inflation qui se serait produite à des niveaux d'énergies plus faibles. La découverte des ondes gravitationnelles, par ailleurs et généralement, permettra aux partisans des différentes théories de l'inflation de déterminer lesquelles sont les plus pertinentes et leur permettra aussi d'avancer dans leurs réflexions

Les résultats de la mission Planck de l'ESA proches d'être le dernier mot sur la théorie de l'inflation? Les températures de la radiation micro-ondes cosmique de fond, ou CMB (de l'anglais "cosmic microwave background radiation") -ce reste fossile de l'explosion primordiale qui a donné naissance à l'Univers- varie très légèrement sur la surface du ciel ainsi que sa polarisation. C'est en étudiant ces variations minuscules, la distribution des galaxies et d'autres facteurs que les cosmologues ont élaboré leur théorie de l'Univers. La plus récente étude, en 2014, du rayonnement fossible du Big Bang, fondée sur la mission Planck, de l'ESA, a confirmé encore plus précisément le modèle standard de la cosmologie que ne l'avait pas la mission WMAP de la NASA il y a quelques années et, de plus, elle ne laisse place, cette fois, à aucune incohérence qui pourrait permettre d'aller plus avant dans la compréhension du monde. Les résultats, de plus, montrent que des études qui tendaient à montrer que la polarisation de la CMB prouvaient la théorie de l'inflation ne serait qu'un signal dû à de la poussière. Une analyse combinant les résultats de Planck avec ces études pourrait donc placer une limite supérieure, laquelle excluerait les modèles théoriques simples de l'inflation. La question des multivers, d'une façon générale, est apparue d'une évolution de la théorie originale de l'inflation d'Alan Guth de 1979: la fin de l'épisode inflationnaire se produit car l'Univers passe de l'état de faux-vide à celui de vrai-vide, donnant donc l'homogénété constatée dans l'Univers. En 1982, Andrei Linde, ainsi qu'Andreas Albrecht et Paul J. Steinhardt, qui aboutissent aux mêmes conclusions, ont proposé des détails à l'inflation lesquels, pour Linde, ont fini par donner son modèle alternatif de l'inflation, l""inflation chaotique". Selon cette théorie, il existe, partout une "mousse" d'espace-temps qui connaît des fluctuations quantiques locales, lesquels donnent des "bulles" de faux-vide, lesquelles sont donc nombreuses; chacune de ces bulles devient un univers en soi, qui peut avoir des constantes et des lois de la physique particulières (car chacun de ces univers passe du faux au vrai-vide de façon différentielle dans le temps). L'idée que les minuscules fluctuations quantiques du champ de l'inflaton sont les points d'ancrage sur lesquels se sont bâties les structures de grande échelle de l'Univers s'insèrent bien aussi dans l'inflation chaotique. Les plus récentes avances en la matière consistent ce qu'on essaie de rendre compatible la théorie des cordes -cette idée que les particules sont en fait de petites cordes aux dimensions multiples et forment ainsi le lien entre Relativité et mécanique quantique- avec la version chaotique de l'inflation. Une petite fraction de la CMB est polarisée: elle vibre dans une direction préférentielle; cela vient de la dernière rencontre de la lumière de la radiation avec des électrons, avant qu'elle ne commence son voyage cosmique (la polarisation dite "mode E" est le type dominant)

Champ scalaire et monopoles

Les monopoles apparaissent au cours du processus par lequel les forces fondamentales de l'Univers se séparent, dans le cadre du mécanisme du Big Bang. Aux tout débuts de l'Univers, les quatres forces fondamentales de la physique -la gravité, la force électro-magnétique, les forces nucléaires forte et faible- sont, pense-t'on, unifiées. La gravité est la force bien connue; la force électro-magnétique est la force qui agit électriquement sur les particules; la force nucléaire forte est la force qui lie entre eux les éléments constitutifs des briques de l'atome; et la force nucléaire faible est celle par laquelle se produit la désintégration spontanée de certains éléments -la transformation atomique naturelle d'un élément en un autre (ces matériaux sont les fameux minerais radioactifs comme, par exemple, l'uranium). Le Big Bang ayant eu lieu et l'Univers étant entré en expansion, les températures décroissant, ces forces fondamentales se séparèrent spontanément. A 5,38 x 10^-44 secondes après le Big Bang (c'est ce que l'on appelle le "temps de Planck", le moment le plus lointain que l'on puisse atteindre dans l'histoire de l'Univers), la première séparation des forces a lieu: la gravité se sépare des trois autres forces, qui restent unies. A la fin de cette période, qui est la seconde période du Big Bang -on l'appelle la "période de la Grande Unification"- à 10^-35 secondes, la deuxième division des forces fondamentales a lieu: la force nucléaire forte se sépare de la force nucléaire faible, laquelle reste encore unie à la force électro-magnétique (sous le nom de "force électro-faible"). Les deux physiciens responsables de la théorie de l'inflation travaillaient dans le sens des "Grandes théories de l'Unification" ("Grand Unified Theories", GUTs, en anglais): ils essayaient de pousser l'explication théorique du monde des particules telle qu'énoncée dans les années 1970 et connue, depuis, sous le nom de "Standard Model of Physics" ("modèle standard de la physique nucléaire"). Ce modèle est une description théorique pertinente des particules atomiques et de leurs interactions. Guth et Tye s'efforcent alors d'encore approfondir ce modèle, de façon à aboutir à une vue encore plus globale de ces interactions. C'est dans ce cadre théorique qu'il faut qu'existent les monopoles au moment du second fractionnement des forces fondamentales de l'Univers. Mais, comme on l'a vu, pour qu'il y ait expansion de l'Univers, Guth et Tye découvrent qu'il faut, soit que les monopoles n'existent pas, soit qu'ils existent en moins grand nombre que ne le prédit la théorie. Les deux chercheurs doivent donc alors insérer leurs vues des débuts de l'Univers dans un processus tel qu'il empêche la formation des monopoles

Ils vont se fonder sur un concept de la mécanique quantique -la théorie de la physique des particules, née dans les années 1920-1930- qui est, avant le "Standard Model", l'explication générale du monde des particules, se fondant sur l'idée que les particules sont soit des ondes ou des particules et que leur emplacement ne peut être qu'aléatoire: le concept de "faux vide" ou "champ scalaire". Lors de l'élaboration du "Standard Model", dans les années 1970, les physiciens ont découvert, qu'aux hautes énergies, leur théorie de comment fonctionnent les particules et leurs interactions génère un grand nombre de nouvelles formes de matière. De plus, en physique, un "système" n'est pas décrit par la matière -les particules- qu'il contient, mais par le concept de "champ". Un "champ" n'est qu'une quantité mathématique, théorique; il peut, ou pas, contenir de la matière, des particules. Ainsi, à ce niveau de la théorie, on pense qu'il peut exister des "champs" auxquels ne sont associées aucunes particules, et ce champ peut cependant avoir une valeur et une énergie -et même une énergie forte. L'énergie d'un tel "champ scalaire" est une énergie forte, fondée sur le vide, cohésionnelle, anti-gravitationnelle. De tels champs, avec leur énergie, ne sont que temporaires, mais ils ne peuvent être dispersés rapidement. Lorsqu'ils se dispersent -lorsque leur expansion s'arrête- ils se transforment en matière et en radiation. Aussi, c'est sur ce "faux-vide" que Guth et Tye vont concentrer leurs recherches. L'autre nom qu'on donne à un champ scalaire devint ainsi "inflaton"; un tel champ finit par se transformer en un champ de vrai-vide

L'inflation est un champ scalaire en action

Lorsqu'après le Big Bang, l'Univers voit sa température décroître, il passe par des "transitions de phase". En physique, une "transition de phase" est le changement brutal d'une ou de plusieurs propriétés physiques d'un système, du fait d'un changement de température. L'exemple-type en est l'eau lorsqu'elle gèle ou lorsqu'elle bout. La transition de phase peut, dans certaines conditions, être temporairement arrêtée: si, par exemple, dans le cas de l'eau, la baisse de température a lieu rapidement, l'eau peut ne pas geler; ce n'est que lorsque l'énergie est relâchée que l'eau, d'un coup, se transforme en glace. La théorie de l'inflation est tout simplement cet aspect des transitions de phase appliquée, avec le concept de "faux-vide", à l'expansion de l'Univers

Selon la théorie de l'inflation, l'Univers jusqu'au temps T=0, ne serait qu'un minuscule ensemble. Il comprendrait un champ scalaire -un champ de "faux-vide" avec un potentiel d'expansion- situé en équilibre, sur un plateau horizontal d'énergie. Ce plateau, que l'on pourrait représenter comme un relief géographique circulaire, est entouré, de plus, d'un "fossé" d'énergie moindre. Il est possible que cet ensemble, cet état physique -que les scientifiques appellent un "inflaton"- soit alors gouverné par les lois des "Grandes théories de l'Unification", c'est-à-dire que toutes les forces -sauf la gravité- y sont unifiées. Cet ensemble est donc en équilibre. Son évolution va déterminer à la fois une expansion rapide de l'Univers primordial et des fluctuations de densité. Au temps T=0 cet équilibre est rompu. Il l'est par des fluctuations quantiques (on retrouve là l'idée qui existait déjà dans la théorie classique du Big Bang): le champ scalaire se déverse dans le fossé entourant le plateau d'énergie. Cela se fait avec une énergie formidable! C'est cela le début du Big Bang. C'est là, ensuite, qu'intervient le concept de transition de phase: l'Univers devrait subir une transition de phase -car il y a changement de température- mais, comme pour le cas du verre d'eau refroidi brutalement, l'énergie du champ scalaire empêche la transition de phase. L'Univers ne change pas d'état: la force nucléaire forte ne se sépare pas immédiatement des autres forces, comme elle devrait le faire; le champ scalaire agit alors comme un phénomène de succion; au lieu de se dissiper immédiatement du fait de la transition de phase, il crée un champ gravitationnel qui tend à tout attirer à lui. Mais, dans le même temps, le propre d'un champ scalaire est de contenir une force anti-gravitationnelle: aussi, cette contradiction crée des bulles de vrai vide, qui apparaissent au sein du faux-vide; comme elles ont une gravité (positive) qui s'oppose à la force gravitationnelle énorme du champ scalaire, c'est cela qui déclenche l'"inflation". La "bulle" de notre Univers passe en un temps infime d'une taille infime à une taille beaucoup plus grande: il passe d'une taille à peine supérieure à la "taille de Planck" (approximativement 10^-24 m) à la taille de l'orbite actuelle de Pluton, s'accroissant ainsi d'un facteur 10²⁴. La température chute alors à 3° Kelvin (-270°C) et la transition de phase peut avoir lieu. L'énergie du champ scalaire qui, comme le potentiel d'un verre d'eau trop rapidement refroidi, a retardé l'évolution de l'Univers, peut se dissiper: le champ scalaire se transforme en photons, c'est-à-dire en lumière. L'inflation s'arrête. L'Univers a maintenant un diamètre d'1/5ème d'année-lumière, et la force nucléaire forte peut enfin se séparer de la force nucléaire faible et de la force électro-magnétique. A 10^-32 secondes après le Big Bang, ce soit les lois usuelles du "Standard Model" -les lois usuelles de la physique des particules- qui recommencent à s'appliquer et non plus ces forces primordiales

Au cours de l'inflation, un phénomène de redshift a eu lieu -l'expansion de l'espace a graduellement "allongé" la lumière et accru sa longueur d'onde- alors que la "friction de Hubble" (en anglais, la "Hubble friction") a fait perdre aux ondes lumineuses de leur amplitude et de leur énergie au profit de l'espace en expansion; à la fin de l'inflation, enfin, l'énergie qui avait été impliquée dans l'expansion initiale rapide s'est dissipée pour donner naissance aux particules subatomiques actuelles, un processus dit, en anglais "preheating" (littéralement "pré-échauffement"). Pour ce qui est des monopoles, qui sont produits lors de la seconde dissociation des forces fondamentales, le retard apporté à la transition de phase par l'énergie du champ scalaire a comme conséquence qu'ils n'ont pas suffisamment de temps pour se former en nombre: lorsque la transition de phase a lieu, elle a lieu dans des conditions telles que la production de monopoles n'est plus possible

Conclusion

Alan Guth a bien exprimé lui-même l'importante avancée apportée par la théorie de l'inflation: la théorie du Big Bang, jusqu'alors, n'était, finalement, que la théorie des suites du Big Bang, la théorie de comment l'Univers des débuts était entré en expansion et s'était refroidi. La théorie du Big Bang, selon lui, ne donnait pas "la moindre idée de ce qui avait explosé, de pourquoi cela avait explosé [voire] de ce qui s'était produit avant l'explosion". La théorie de l'inflation, en effet, donne une réponse à cette question fondamentale de savoir sous quelles lois physiques le Big Bang s'est déroulé

La théorie de l'inflation, d'autre part, a apporté des solutions aux paradoxes classiques qui embarrassaient la théorie du Big Bang. Elle répond, d'abord, à la question de la courbure de l'Univers: si l'Univers, aujourd'hui est plus ou moins plat (si W est à peu près égale à la valeur critique de la densité de l'Univers) cela est tout simplement dû au fait que l'inflation l'a accru à un point tel qu'il en est devenu plat, quelle qu'ait put être sa courbure à l'origine. Quelle qu'ait pu être, par ailleurs, toute forme de déviance d'origine de W par rapport à la valeur critique, l'accroissement extraordinairement rapide du fait de l'inflation a fait que cette déviation est restée la même; une expansion normale de l'Univers l'aurait, au contraire, accrue. La théorie de l'inflation, ensuite, est également une réponse à la question de l'homogénéité de l'Univers: la radiation cosmique micro-ondes de fond (la "CMB") est en effet homogène; toutes les régions de l'Univers semblent ainsi avoir connu les mêmes conditions et le refroidissement a ensuite mené à une température homogène. La théorie de l'inflation, à cela, répond que l'accroissement rapide et immense de l'Univers a donné les mêmes caractéristiques à des régions aujourd'hui tellement éloignées l'une de l'autre que même la lumière ne les joindra jamais et que la température homogène est due au fait que l'Univers avait déjà chuté en température avant le phénomène inflationnaire. L'inflation, enfin, répond à la célèbre question du déséquilibre, dans l'Univers actuel entre la matière et l'anti-matière. L'Univers, aujourd'hui, ne contient quasiment que de la matière (l'anti-matière n'en représente que 0,01%). L'inflation permet de comprendre qu'à la fin de l'expansion inflationniste de l'Univers, la séparation entre la force nucléaire forte et la force électro-faible a produit des "bosons" -des particules massives- et leurs anti-particules. Ces "bosons X", par leur désintégration radioactive se transformèrent en quarks -les briques fondamentales des particules- plus rapidement que les "anti-bosons X" ne se transformèrent en "anti-quarks" (les physiciens appellent cela la "violation de la symétrie CP"). Le résultat, bien sûr, fut que lorsque quarks et anti-quarks s'annihilèrent, il resta beaucoup plus de quarks. Ce sont ces briques fondamentales qui purent se combiner pour donner les protons et les neutrons, qui sont à la base des atomes. On remarquera que la théorie de l'inflation est également une bonne explication de la nature filamenteuse de l'Univers, telle qu'elle a récemment été conceptualisée. La première intuition qu'il avait fallu, qu'à un moment, les galaxies et autres structures de grandes dimensions de l'Univers s'agrégeassent sur "quelque chose" était apparue avec la mission américain COBE, qui avait détecté les inhomogénéités de la radiation cosmique de fond, cette trace de quand la lumière, 400 000 ans après le Big Bang, avait pu commencer à voyager librement dans l'Univers. Lorque le champ scalaire de faux-vide s'est déversé dans le fossé entourant le plateau d'énergie, il l'a fait en étant affecté d'oscillations aléatoires. Cela a apporté plus d'énergie (température, densité) dans certains endroits. Ces inhomogénéités -ou "fluctuations"- ont été alors agrandies par l'inflation, comme le reste de l'Univers et ce sont ces inhomogénéités qui ont formé les "noeuds" de l'Univers où, plus tard, les nuages de gaz sont venus s'ancrer et où se sont formés les premiers amas d'étoiles et les premières galaxies. Les irrégularités amplifiées par l'inflation pourraient avoir résulté d'effets quantiques qui ont déterminé comment l'énergie s'est répartie dans l'espace originel du Big Bang. L'épisode de l'inflation, ainsi, a accru ces fluctuations quantiques, ces petites modification de l'énergie de l'espace, ce qui a entraîné une distribution non-uniforme de la matière. Les zones plus denses de l'Univers ont ainsi attiré plus de matière alors que les rirégions moins denses nées des fluctuations du champ scalaire sont restées vides de galaxies et d'étoiles. Pour conclure, on notera que les plus récentes observations vont toutes dans la direction que la théorie de l'inflation est juste. Une découverte étrange faite en 2012 -un amas de galaxies situé à 10 milliards d'années-lumière massif -alors que l'on sait que plus l'on remontre dans le passé plus les amas sont de petite taille- et agissant comme une forte lentille gravitationnelle pourrait laisser penser que les fluctuations quantiques des origines pourraient avoir été différentes de celles couramment admises par les simulations cosmologiques et auraient donc fini par produire, tôt, des amas de galaxies plus massifs que prévu

Pour conclure, on notera que l'une des autres applications majeures de la théorie de l'inflation est la théorie des "univers-bulles" ou "multivers". Se fondant sur l'idée qu'avec le champ scalaire sur le champ d'énergie, il y a un Univers avant l'Univers, qui est ce plateau horizontal d'énergie, Guth même, mais aussi un autre scientifique, Andrei Linde, pense que le processus de l'inflation ne s'est pas produit qu'une seule fois. Ces théories pensent que, parmi les différentes bulles de vrai vide, l'inflation a dû en développer d'autres, au-delà de notre Univers, lesquelles sont devenues d'autres Univers. La question se pose de savoir si ces "univers-bulles" sont ou non connectés entre eux et même s'ils fonctionnent selon les mêmes lois physiques. On pense, de plus, que ces univers ont, à leur tour, généré de nouveaux processus inflationnaires menant à une perpétuelle naissance d'univers au sein d'eux-mêmes, faisant des Univers à partir d'Univers... Ce que nous appellons notre Univers, selon les plus avancées de ces théories, ne serait plus qu'une minuscule part de tels univers-bulles gigantesques. L'accélération de l'expansion de notre propre Univers depuis 7 milliards d'années du fait de l'"énergie noire", telle qu'elle a été observée et qui est un autre ajout à la théorie classique du Big Bang, pourrait bien être un phénomène inflationnaire. Les physiciens Vilenke et Linde, ainsi, soulignent que l'activité de ces univers bourgeonnants crée, à des échelles minuscules, les conditions d'autres inflations

Un télescope terrestre qui sera construit en collaboration entre la Johns Hopkins University (JHU) de Baltimore, dans le Maryland et le Goddard Space Flight Center de la NASA et s'appellera le "Cosmology Large Angular Scale Surveyor" ("Surveilleur cosmologique à grande échelle angulaire"; CLASS), va avoir pour but de vérifier la théorie de l'inflation. Il recherchera une polarisation spécifique dans le rayonnement cosmique de fond. Cette polarisation devrait, selon la théorie de l'inflation, avoir été produite par les ondes gravitationnelles qui aurait fait que la lumière de cette époque aurait été polarisée d'une certaine façon. Le CLASS serait prêt en 2014, travaillerait dans les micro-ondes et serait installé dans le déert d'Atacama, au Chili. Bien que, jusque là, les missions COBE et WMAP, de la NASA, aient, respectivement, trouvé de petites différences de températures dans le rayonnement cosmique de fond qui laissent penser à de petites différences de densité ou étudié plus en détails ces différences et vu, par exemple, que la géométrie de l'Univers était quasi-plate -caractéristique attribuable à l'inflation- d'autres théories continuent de pouvoir expliquer ces éléments. Les ondes gravitationnelles primitives seraient, en fait, la preuve définitive de la justesse de la théorie. Une autre équipe du Goddard Space Flight Center est en train de construire un ballon qui emportera le "Primordial Inflation Polarization Exploration" ou PIPER, qui devrait fonctionner en 2012 et étudier la question dans une longueur d'ondes micro-ondes différentes. CLASS et PIPER pourraient ensuite amener à une possible nouvelle mission spatiale, laquelle étudierait de nouveau le rayonnement cosmique de fond avec une plus grande précision encore que les missions COBE ou WMAP

Les physiciens et les cosmologues débatent de la question de savoir si la théorie des cordes ou le concept de multivers, aux cours des dernières décennies, ont été réellement de la science et ils ont fini par se tourner, récemment, vers la philosophie. Certains accusent que ces branches de la physique théorique se sont détachées des réalités de l'expérimentation et certains scientifiques mettent même en avant que "si une théorie est suffisamment "élégante" et explicative, elle n'a pas besoin d'être soumise aux tests de l'expérimentation. La science, en effet, requiert, par exemple, pour qu'une théorie soit valide, il faut qu'une expérience, en pricnipe, puisse la contredire -théorie qui vient du philosophe des sciences Karl Popper, qui l'énonça dans les années 1930. Les propositions actuelles, de certains scientifiques, que la science doit se référer à de nouvelles méthodes, doit s'affronter au fait les essais pour remplacer les tests expérimentaux par d'autres critères ont toujours échoué. Au moins, la question se confine à quelques champs de la physique. Les scientifiques les plus respectés soulignent le besoin qu'une claire distintion soit faite entre les théories scientifiques, qui ont toutes été prouvées par la méthode inducto-déductive, et celles qui ne sont que des théories spéculatives