« Non seulement Dieu joue aux dés mais il les jette parfois
là où on ne peut les voir. »- Stephen Hawking

GLOSSAIRE

  • Big Bang

    Big Bang

    Phénomène responsable de la création de l'Univers. Il est souvent comparé à une gigantesque explosion qui aurait produit l'expansion de l'Univers, initialement très chaud, compact et concentré en un seul point.

  • Énergie sombre

    Énergie sombre

    Forme d’énergie de nature inconnue qui, à l’inverse de la gravitation, repousserait la matière et causerait l’accélération de l’expansion de l’Univers; elle constituerait la majorité du cosmos. Cette théorie est toutefois contestée.

  • Matière ordinaire

    Matière ordinaire

    Matière composée principalement de protons et de neutrons, comme tout ce qui nous entoure sur Terre; elle représenterait un faible pourcentage de la composition de l'Univers.

  • Matière sombre

    Matière sombre

    Matière invisible et de nature inconnue qui exercerait une influence gravitationnelle, comme la matière ordinaire, et qui expliquerait le maintien des grandes structures comme les galaxies ou les amas de galaxies dans l'Univers.

  • Radiotélescope

    Radiotélescope

    Instrument utilisé pour capter les ondes radio émises par les corps célestes à l'aide, en général, d'une grande antenne (ou coupole) parabolique.

  • Rayonnement de fond cosmologique

    Rayonnement de fond cosmologique

    Lumière fantastique émise quelques centaines de milliers d'années après la naissance de l'Univers, lors de la création des premiers atomes. Le rayonnement de fond cosmologique représente 99,9 % de toute la lumière émise dans l'Univers; la lumière restante (0,1 %) provient des étoiles.

  • Théorie de la relativité

    Théorie de la relativité

    Théorie fondamentale de la physique initialement développée par le physicien allemand Albert Einstein et qui décrit la relation entre la matière et l'énergie, l'espace et le temps, et les forces de gravitation et d'accélération.

  • Univers

    Univers

    Synonyme de cosmos. C'est l'ensemble de l'espace contenant le système solaire, la Voie lactée et toutes les galaxies visibles et invisibles qui nous entourent. Il présente un rayon d'au moins 15 milliards d'années-lumière.

DÉCOUVERTES

En jouant le film à l'envers

Contenu: Vidéo
Type: Extrait
Source: Groupe ECP
Avec: Hubert Reeves
Durée: 01:21

En jouant le film à l'envers

Contenu: Vidéo
Type: Extrait
Source: Groupe ECP
Avec: Hubert Reeves
Durée: 01:21

Le Big Bang peut amener à penser que l'Univers a un début. Pourtant, comme le raconte Hubert Reeves, il faut plutôt voir le Big Bang comme un horizon au-delà duquel on ne peut voir, et non comme un début.

DÉCOUVERTES

Juste après le Big Bang

Contenu: Vidéo
Type: Extrait
Source: Groupe ECP
Avec: Jean-Pierre Luminet
et Hubert Reeves
Durée: 04:12

Juste après le Big Bang

Contenu: Vidéo
Type: Extrait
Source: Groupe ECP
Avec: Jean-Pierre Luminet
et Hubert Reeves
Durée: 04:12

L'Univers s'est littéralement allumé environ 400 000 ans après le Big Bang. À ce moment, l'Univers se refroidit et atteint des températures permettant aux électrons et aux protons de se combiner pour former les premiers atomes. Du coup, cette réaction entraîne l'émission de photons. L'Univers devient brillant! Mais avant, durant la période qu'on appelle l'âge des ténèbres, que s'est-il passé?

DÉCOUVERTES

Le rayonnement fossile

Contenu: Vidéo
Type: Entrevue/Extrait
Source: Groupe ECP
Avec: Hubert Reeves
et Jean-Pierre Luminet
Durée: 03:48

Le rayonnement fossile

Contenu: Vidéo
Type: Entrevue/Extrait
Source: Groupe ECP
Avec: Hubert Reeves
et Jean-Pierre Luminet
Durée: 03:48

Comme le suggère l'expression «rayonnement fossile», il s'agit du rayonnement le plus ancien qui ait été émis dans l'Univers. Son observation joue un rôle crucial en astrophysique, car elle permet de reconstituer avec précision le contenu ainsi qu'une grande partie de l'histoire de l'Univers.

SCHÉMAS

L'histoire de l'Univers

Contenu: Image
Type: Interactive
Source: NASA/WMAP
Science Team
Date: ---

L'histoire de l'Univers

Contenu: Image
Type: Interactive
Source: NASA/WMAP
Science Team
Date: ---

Représentation de l'évolution de l'Univers depuis le Big Bang, il y a 13,7 milliards d'années. On remarque le fond diffus cosmologique qui correspond au moment auquel l’Univers est devenu transparent, soit 380 000 ans après le Big Bang. Ensuite, avant que les étoiles (ou les galaxies) ne s’allument, l’Univers à connu une période appelée «âge des ténèbres ». On note à l'autre extrémité que l'expansion se poursuit et s'accélère, probablement sous l'effet de l'énergie sombre qui repousse la matière.

CHIFFRES

Protons

Contenu: Image interactive
Type: Animation
Source: Groupe ECP

Protons

Contenu: Image interactive
Type: Animation
Source: Groupe ECP

IMAGES EMBLÉMATIQUES

Les germes de l'Univers actuel

Contenu: Image
Type: Micro-ondes
Source: NASA/WMAP
Science Team
Date: 2005

Les germes de l'Univers actuel

Contenu: Image
Type: Micro-ondes
Source: NASA/WMAP
Science Team
Date: 2005

La sonde WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) a permis d'assembler cette image montrant les variations de température qui correspondent aux «graines» (rouge et jaune) ayant donné vie aux galaxies!

SAVANTS

Le Big Bang, une idée à contre-courant

Contenu: Vidéo
Type: Entrevue
Source: Groupe ECP
Avec: Jean-Pierre Luminet
Durée: 01:47

Le Big Bang, une idée à contre-courant

Contenu: Vidéo
Type: Entrevue
Source: Groupe ECP
Avec: Jean-Pierre Luminet
Durée: 01:47

Plusieurs scientifiques ont bousculé les idées reçues voulant que l'Univers soit immuable, figé dans le temps et l'espace. Malgré les découvertes de Hubble, les théories de Lemaître et d'Einstein, les physiciens ont eu du mal à admettre dans les années 1920 et 1930 que l'Univers avait un début.

DÉCOUVERTES

Couple matière et antimatière

Contenu: Vidéo
Type: Extrait
Source: Groupe ECP
Avec: Jean-Pierre Luminet
Durée: 02:25

Couple matière et antimatière

Contenu: Vidéo
Type: Extrait
Source: Groupe ECP
Avec: Jean-Pierre Luminet
Durée: 02:25

Que se passe-t-il dans la première seconde suivant le Big Bang? Les expériences menées dans les accélérateurs de particules indiquent que matière et antimatière se sont formées à partir de l'énergie du Big Bang. Phénomène particulier, lorsque matière et antimatière se rencontrent, ils s'annihilent!

DIVERSITÉ COSMIQUE

Qu'est-ce que c'est que le Big Bang?

Contenu: Texte
Type: Chronique
Source: Hubert Reeves
Image: Groupe ECP

Qu'est-ce que c'est que le Big Bang?

Eh bien, le Big Bang, de l'avis des astrophysiciens les plus compétents, et presque universellement, c'est le meilleur scénario de l'histoire du passé de l'Univers. Qu'est-ce qu'il dit? Eh bien, on peut le résumer en quelques idées simples:

Première idée: l'Univers n'a pas toujours existé. Il a, comme on dit, un âge. Cet âge est d'environ 15 milliards d'années. Les mesures les plus précises donnent un peu moins de 14 milliards d'années. Existera-t-il toujours? Les connaissances actuelles ne nous permettent pas de répondre à cette question. Le saurons-nous jamais? Personne ne peut le dire.

Seconde idée: l'Univers change avec le temps. Contrairement à ce que l'on a cru longtemps, pendant plusieurs milliers d'années, il n'est pas toujours égal à lui-même, il n'est pas toujours pareil, il est en évolution. L'Univers d'aujourd'hui est extraordinairement différent de l'Univers d'il y a 15 milliards d'années.

Les différence sont nombreuses. Je vais en mentionner quatre: l'Univers des premiers temps était beaucoup plus chaud, beaucoup plus dense, beaucoup plus lumineux, et aussi beaucoup moins organisé que celui d'aujourd'hui. Je détaillerai ces trois premières différences pendant la causerie d'aujourd'hui, et je parlerai de la dernière, la plus importante pour nous, bien sûr, dans la causerie de la semaine prochaine.

D'abord, sur le plan de la température, l'Univers contemporain est froid: la température moyenne, prise quelque part dans l'espace, entre les étoiles ou les galaxies, est d'environ 3 degrés absolus, c'est-à-dire moins 270 degrés Celsius. Sur notre planète, il fait plus chaud, et heureusement. C'est que nous sommes dans un lieu privilégié du cosmos, près d'une étoile, le Soleil, qui nous réchauffe. La vie n'aurait pas pu apparaître dans les grands froids des espaces intersidéraux.

À l'inverse, aux tous premiers temps du monde, la température atteignait des valeurs gigantesques: des milliards de milliards de milliards de degrés. Voilà une première différence.

Une seconde différence: l'Univers d'aujourd'hui est très peu dense. Il n'y a pas beaucoup de matière par unité de volume. Entre les galaxies, il y a environ cinq atomes par mètre cube. Pour donner une comparaison, dans l'air que je balaie de la main, il y a plus d'un milliard de milliards d'atomes par centimètre cube.

Aux tous premiers temps, la densité de matière est des milliers, des milliards de fois plus élevée que celle d'aujourd'hui.

Troisièmement, notre Univers est très peu lumineux. La nuit est noire. Le jour, il fait clair, bien sûr: parce que nous sommes près d'une étoile qui se lève le matin, et qui se couche tous les soirs. Mais, quand la nuit est tombée, nous sommes dans l'obscurité de l'espace; nous avons une meilleure idée de l'obscurité de ce grand espace.

Encore une fois, les tous premiers temps du cosmos sont très différents: à cette période, la lumière est éblouissante: c'est ce qui justifie ce fameux nom de Big Bang. Elle volatiliserait toute matière solide en un instant. On peut l'imaginer comme un grand flash détonant.

Voilà donc trois différences: Univers plus froid, plus raréfié, plus obscur.

Source: Hubert Reeves, Chroniques de France Culture (2003), www.hubertreeves.info/chroniques