Conférence donnée le 28 avril 2009 par Jean-Pierre Luminet Astrophysicien au Laboratoire Univers et Théories ( Observatoire Paris-Meudon) dans le cadre des Grands Séminaires de l'Observatoire Midi-Pyrénées.
La théorie de la relativité générale et les solutions cosmologiques de type "big bang" qui en découlent décrivent un univers courbé par la gravitation, sans toutefois trancher sur certaines questions fondamentales. Quelle est la structure de l'espace à très grande échelle ? Est-il fini ou infini, possède-t-il des "trous" ou des "poignées", contient-il un seul feuillet ou plusieurs, est-il "chiffonné", continu ou discontinu ?
La topologie de l'univers présente des signatures observationnelles désormais accessibles aux données sur le rayonnement de fond cosmologique. Ces dernières présentent certaines caractéristiques plaidant en faveur d'une famille d'espaces finis " bien proportionnés ", dont le surprenant espace sphérique dodécaédrique est le candidat le plus convaincant. Dans cette hypothèse, l'espace physique est plus petit que l'espace observé, et le "mirage topologique" engendré présente des signatures expérimentales précises. Ce type de modèle est une boîte de Pandore pour les théories de physique fondamentale encore spéculatives, comme la gravité quantique et les théories multi-dimensionnelles.