Juste après le Big Bang, l'Univers bourdonnait comme une cloche géante. L'expansion rapide – l'inflation – a pris fin, et le champ qui l'a provoquée (appelé par les scientifiques l'inflaton) s'est mis à osciller. L'idée d'une telle dilatation a été proposée par Alan Guth, puis Andrei Linde a développé le modèle de transition de phase. Lorsqu'un champ oscille, il cède de l'énergie, donnant naissance à des particules. C'est ainsi que l'Univers s'est empli de matière. Mais si la « cloche » présente un défaut microscopique, le son change. En physique, un tel défaut est une correction quantique, une infime irrégularité dans le potentiel du champ.

Les physiciens ont pris un modèle concret et y ont ajouté cette irrégularité. Au voisinage du minimum, le potentiel ressemble à un puits peu profond avec une légère courbure. De ce fait, les oscillations du champ cessent d'être simples. Une résonance paramétrique apparaît : les oscillations individuelles s'amplifient mutuellement, tout comme une balançoire peut s'élancer d'elle-même si l'on fléchit les jambes au bon moment. Dans l'espace-temps, cela engendre des ondes gravitationnelles – des rides qui se propagent à travers le cosmos. Grâce à une simulation numérique de l'Univers, les scientifiques ont constaté que ces ondes ne sont pas réparties uniformément sur les fréquences, mais se concentrent en pics étroits. Le pic principal se situe autour d'un milliard d'oscillations par seconde – à peu près la fréquence des micro-ondes ou du Wi‑Fi.

Aujourd'hui, capter de telles ondes est difficile : la fréquence est trop élevée pour les détecteurs existants. Mais on imagine déjà des dispositifs miniatures exploitant des effets quantiques. Si l'on y parvient, nous entendrons pour la première fois l'écho de la naissance même de l'Univers. Ce signal est comme une voix venue d'un monde où l'espace et le temps cessent d'être lisses, du domaine de la gravité quantique. En attendant, les simulations numériques précisent le tableau en ajoutant de nouveaux détails. Ce bourdonnement dense et vibrant de la cloche – qui sait si un jour sa trace ne sera pas découverte dans le Fond diffus cosmologique (la lueur résiduelle du Big Bang).