13 nov. 2012

Notre existence a t-elle un sens? 8 partie 2) Le murmure du big bang...la genèse du big bang


Notre existence a t-elle un sens? 8 partie 2) Le murmure du big bang...
la genèse du big bang

wikipedia.org -radiotélescope

Cette série d'articles dans la catégorie "notre existence a t-elle un sens"? est  l'expression de  ce que j'ai écrit dans la présentation de mon blog: "Les merveilles de la nature me fascinent. Mes réflexions: le sens de l'Univers et de l'existence. En moi, il y a deux mondes: le monde extérieur du "faire"et le monde de l'intérieur, non conscient, mais tout autant réel. Ma devise: l'essentiel, c'est l'amour, amour du sacré. Mes modèles: Jésus (l'amour),Pythagore (la mathématique), Einstein (la physique)".
Je voudrais faire partager la lecture du livre de Jean Staune, notre existence a-t-elle en sens,  avec mes réflexions et les liens qu'elle m'a permis découvrir à travers internet. Ma quête est de retrouver (avec Jean Staune), le réenchantement du monde au cours des articles.

Mes articles déjà parus dans cette rubrique:
Notre existence a-telle un sens? 1) à propos de la préface du livre par Trinh Xuan Thuan
Notre existence a-t-elle un sens? 2) Le désenchantement du monde (et de l'homme!)
Notre existence a-t-elle un sens? 3) Comment ébaucher un "traité de la condition humaine"?
Notre existence a-t-elle un sens? 4) vers de nouvelles lumières.
Notre existence a-t-elle un sens? 5) première partie: Au-delà de cette limite, notre vision du monde n'est plus valable (naissance de la mécanique quantique).
Notre existence a-t-elle un sens? 5) deuxième partie : Au-delà de cette limite, notre vision du monde n'est plus valable (la non-localité).
Notre existence a t-elle un sens? 6-1) Vers un réalisme non physique...première partie
Notre existence a t-elle un sens? 6-1) Vers un réalisme non physique...deuxième partie
Notre existence a t-elle un sens? 7 partie 1) vous qui entrez ici perdez toute espérance ...
Notre existence a t-elle un sens? 7 partie 2) vous qui entrez ici perdez toute espérance...
Notre existence a t-elle un sens? 8 partie 1) le murmure du big bang...La deuxième fissure dans les théories classiques
Je consulte souvent aussi: astrosurf.com -UNE INTRODUCTION A LA PHILOSOPHIE DES SCIENCES

1) Rappel sur la première partie de l'article.
Pour avancer dans la connaissance du sens de l'Univers et de l'existence, nous avons jusqu'à maintenant voyagé dans l'infiniment petit et ses mystères. Nous allons maintenant nous envoler à partir de... l'origine vers l'infiniment grand. Mais auparavant, un petit rappel: mon article 5-1) au-delà de cette limite, notre vision du monde n'est plus valable ----> Dans la connaissance de l'infiniment petit, dans le cadre conceptuel auquel a abouti l'évolution des connaissances Jusqu'aux années 1900, le déroulement de la science était plutôt serein au point qu'en 1900, Lord Kelvin annonçait que la fin de la physique était proche: "Rien de nouveau ne sera désormais découvert en physique. Les seuls progrès consisteront en des mesures de plus en plus précises." Pourtant, il était préoccupé par deux petits "nuages sombres", deux problèmes encore inexpliqués: l'expérience de Michelson et Morley et celle du rayonnement du corps noir. Or ces deux petits nuages vont créer une fissure qui deviendront deux tornades qui balayeront les conceptions de la physique de Newton: la relativité et la physique quantique.
Dans les articles précédents, nous avons examiné la fissure qui a suivi le premier nuage (le rayonnement du corps noir), celle qui a donné naissance à la physique quantique. L'autre fissure va, elle aussi, avoir des conséquences qui vont transformer le faille en gouffre, ce qui va achever de jeter à bas la belle muraille que formait la science classique. Il s'agit de l'expérience faite par Albert Michelson en 1881 puis refaite de façon plus précise par Edward Morley en 1887. La conséquence a été l'élaboration de la relativité relativité restreinte et de la relativité générale que nous avons évoquées dans la première partie de l'article. 

 2) La genèse du big bang.


cnrs.fr -le big bang!
wikipedia.org -Jean-Pierre Luminet: lien entre la cosmologie et l'art.


Préambule à voir:  monblogdereflexions.blogspot.fr -mon dernier article sur ma lecture du livre "au commencement du temps" des frères Bogdanov avec les liens vers tous mes articles. Mes liens pour les articles "au commencement du temps"

a) Où l'on découvre que l'Univers est en expansion.
En développant son modèle de la relativité générale sur le gravitation, Einstein s'est rendu compte avec effroi qu'il prédisait... une expansion de l'Univers. Cette idée était inimaginable à cette époque et semblait contraire à toutes les observations disponibles et quelque chose d'aussi scandaleux ne pouvait être que faux. Aussi, pour faire disparaître le problème, Einstein introduisit dans ses équations une "constante cosmologique" "ad hoc" pour préserver la stabilité de l'univers en contrebalançant l'expansion. Mais il n'a pas osé aller jusqu'au bout de ses équations, et il dira plus tard que c'est la plus grande erreur de sa vie.
En effet, en 1922, un jeune physicien russe, Alexander Friedmann, publia (dans les annales de la physique) un article décrivant des modèles d'univers en expansion. Il  y décrit trois types d'évolution dans le temps de l'Univers, impliquant notamment une singularité initiale. Il poursuit son raisonnement dans un deuxième article publié en 1924. Une violente controverse oppose à distance Friedmann à Albert Einstein, qui refusera longtemps un univers non-statique. Friedmann avança aussi que si la constante cosmologique était nulle, l'Univers pourrait avoir de l'ordre de 10 milliards d'années. Einstein réagit en publiant une note dénonçant une erreur de calcul. Mais un an après, il se rétracta: en fait c'était lui qui avait commis une erreur en croyant en détecter une dans l'article en question. Malheureusement Friedmann mourut en 1925 des suites d'une pneumonie contractée lors d'un vol en ballon à 7 400 m d'altitude.

 b) Une controverse sur la nature de l'Univers. 
wikipedia.org -eagle nebula
Au même moment, un jeune physicien belge, Georges Lemaître assiste à la résolution d'une controverse essentielle sur la nature de l'Univers (à voir dans l'ouvrage de Jean-Pierre Luminet "L'invention du Big bang". Kant avait postulé que les nébuleuses observées étaient des "univers-îles" contenant d'innombrables soleils comme le nôtre, alors que l'opinion la plus répandue était qu'il s'agissait de nuages de gaz situés à l'intérieur de notre galaxie, ce qui fut d'ailleurs vérifié pour certains des nuages. Mais, les moyens d'observation se perfectionnant, Edwin Hubble put démontrer en 1924 que que certaines nébuleuses en forme de spirale sont situées à l'extérieur de notre galaxie. Ce sont donc des galaxies comme la nôtre, contenant des milliards d'étoiles et situées à des millions d'années-lumière de nous. Ce sont les "céphéides", étoiles dont l'éclat varie périodiquement, qui ont permis la démonstration: plus la luminosité réelle de l'étoile est forte, plus la période est longue. En observant la période et la luminosité apparente, on peut en déduire la distance de l'étoile par rapport à la Terre, puisque l'on déduit des observations la luminosité réelle grâce à la période. Hubble démontra que les céphéides de la galaxie d'Andromède étaient à 2 millions d'années-lumière de nous (notre galaxie a un rayon de 100 000 années-lumière). 
L'Univers fut ainsi agrandi de façon incroyable. Une deuxième révolution lui succéda en 1925, lorsque Hubble, grâce au télescope de 2,5 m de diamètre du Mont Wilson, put mesurer le spectre des galaxies et se rendre compte qu'elles s'éloignaient toutes de nous à grande vitesse. Un rappel est nécessaire avant d'examiner cette "révolution": l'effet Doppler. C'est cet effet qui fait qu'une ambulance émet un son plus aigu lorsqu'elle se rapproche de nous et plus grave lorsqu'elle s'éloigne. "L'effet Doppler (ou effet Doppler-Fizeau) est le décalage de fréquence d’une onde acoustique ou électromagnétique entre la mesure à l'émission et la mesure à la réception lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Si on désigne de façon générale ce phénomène physique sous le nom d'effet Doppler, on réserve le terme d'« effet Doppler-Fizeau » aux ondes lumineuses". Or, en 1925, Hubble a pu mesurer les spectres d'un certains nombre de galaxies. A l'exception des galaxies proches telles Andromède, les spectres de toutes les galaxies sont décalés vers le rouge, donc les galaxies s'éloignent de nous. Et plus une galaxie est éloignée, plus elle s'éloigne rapidement. La proportionnalité entre la distance et la vitesse d'une galaxie, s'appelle maintenant la loi de loi de Hubble (la constante de Hubble donne l'âge de l'Univers). Elle fut énoncée en 1929 par Hubble, mais Georges Lemaître avait publié cette loi en 1927, en en donnant lui, une explication: "c'est parce que l'Univers est en expansion, que plus une galaxie est éloignée de nous, plus plus elle s'éloigne rapidement. Si on "rembobine" le film, on voit donc toutes les galaxies se rapprocher les unes des autres". Lemaître en déduira logiquement que "nous pourrons sans doute concevoir le début du monde sous la forme d'un atome unique dont le poids atomique est la masse de l'Univers entier. Cet atome instable se serait divisé d'une façon analogue aux corps radioactifs.". Au  congrès de Solvay en 1927, Einstein fit connaître à Lemaître le travail de Friedmann que celui-ci ne connaissait pas, puis (selon Lemaître) lui fit quelque remarques favorables et conclut en disant que du point de vue physique, cela lui paraissait tout à fait abominable. Lemaître, qui était prêtre (il présidera plus tard l'Académie pontificale des sciences), prendra toujours soin de dire que sa théorie ne prétend en aucune façon décrire la création de l'univers par Dieu et de séparer les domaines scientifiques et religieux, mais il fut certainement par ce fait handicapé dans la diffusion de ses conceptions. Dans les années 1950, l'astrophysicien Fred hoyle, dit en le voyant arriver à un colloque,: "this is the Big Bang man".
C'est alors qu'un troisième homme entre en scène le russe Georges Gamow, qui fut un élève de Friedmann. Il prédit, en 1946, que si le big bang avait eu lieu, il devait exister un rayonnement de fond "résiduel". Ainsi que l'a dit Lemaître, toute l'énergie de l'Univers était déjà présente dans "l'atome primitif". Rien n'a été "rajouté" depuis et la même énergie qui conférait cette température inouïe à cet "atome primitif" doit aujourd'hui être la même, qui "réchauffe" Univers... infiniment plus vaste! Et dès 1950, Gamow prédit l'existence d'un "rayonnement fossile" provenant du big bang et baignant l'Univers dans un température minimale de 3° K. Mais cette prédiction fut oubliée. Ainsi que l'a dit Trinh Xuan Thuan, "Le big bang donnait à la notion de création une base scientifique. La religion montrait le bout de son nez et les physiciens, mal à l'aise "oublièrent" la prévision de Gamow."  
Mais en 1965, intervinrent dans l'histoire les astronomes Arno Penzias et Robert Wilson. Leur découverte en 1965 du rayonnement thermique cosmologique fut accidentelle : en travaillant sur un nouveau type d’antenne aux Laboratoires Bell, à Holmdel, ils trouvèrent une source de bruit dans l’atmosphère qu’ils ne purent expliquer. Après avoir même nettoyé les déjections des pigeons, ce bruit s’avéra un rayonnement micro-ondes cosmologique (uniforme dans toutes les directions), la partie du spectre détectée permettant de l’identifier comme le rayonnement thermique d’un corps noir à environ 3 °K. Cette découverte constituait un argument important en faveur de la théorie du Big Bang. Le "murmure du big bang" venait d'être détecté. Lemaître apprit la nouvelle sur son lit de mort mourut heureux, on avait le preuve de son incroyable théorie. En effet, un rayonnement identique provenant de toutes les directions ne pouvait s'expliquer que si toutes les régions de l'Univers avaient une origine commune.

 liens: wikipedia.org -Métrique de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker
cosmosaf.iap.fr -géométrie du big bang
wikipedia.org -Expansion de l'Univers          wikipedia.org -Constante cosmologique
astrofiles.net -singularité initiale     futura-sciences.com -singularité initiale
astropolis.fr -singularité initiale      ldi5.com -singularité initiale
cnrs.fr -big bang   wikipedia.org -Big Bang    atunivers.free.fr -le big bang et l'expansion de l'univers
astronomes.com -le big bang       molaire1.perso.sfr -big bang
cnrs.fr -le rayonnement fossile     astrofiles.net -videos big-bang
luth2.obspm.fr -jean-pierre luminet: l'linvention du Big bang
astronomes.com -Les céphéides et la taille de la Voie Lactée
futura-sciences.com -De nouvelles céphéides pour mesurer l'Univers
astrosurf.com -COMMENT MESURE-T'ON AUJOURD'HUI LA DISTANCE DES ETOILES ?
astroclubmarsan.net -les céphéides: genèse de leur découverte
astrosurf.com -L'OBSERVATOIRE DU MONT WILSON   wikipedia.org -Observatoire du Mont Wilson
wikipedia.org -Loi de Hubble     membres.multimania.fr -loi de hubble     techno-science.net -Loi de Hubble
florenaud.free.fr -constante de Hubble et âge de l'Univers
vatican.va -L'Académie pontificale des sciences
norbertlechat.com -Les PIGEONS de Penzias et Wilson (la pièce)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fond_diffus_cosmologique

wikipedia.org -Fond diffus cosmologique

3) Les autres preuves du big bang... un changement de paradigme de la cosmologie.






a) Les preuves du big bang par l'observation.Très vite, après ces découvertes, le paradigme de la cosmologie changea et le big bang devint la théorie standard. Les astrophysiciens trouvèrent de nouvelles preuves en sa faveur:
     -La nucléosynthèse primordiale. La théorie du big bang considère que seuls l'hydrogène et l'hélium se sont formés lors du big bang, dans des proportions 3/4 pour 1/4. Or l'observation montre que 98% de la matière visible de l'Univers est composée d'hydrogène et d'Hélium, dont la répartition est uniforme dans l'Univers (75% d'hydrogène et 25% d'hélium) alors que la concentration des atomes lourds (formés plus tard dans les étoiles peut, elle, varier d'un facteur 1000).
wikipedia.org -Paradoxe d'Olbers
     -La théorie du big bang permet d'expliquer pourquoi il fait noir la nuit (le paradoxe d'olbers). Ce paradoxe est nommé ainsi en l'honneur de l'astronome allemand Heinrich Olbers qui le décrivit en 1823 mais qui était déjà connu par Kepler en 1610 ainsi que Halley et Chéseaux au xviiie siècle. Si on suppose un univers infini contenant une infinité d'étoiles uniformément réparties, alors chaque direction d'observation devrait aboutir à la surface d'une étoile. La luminosité de surface d'une étoile est indépendante de sa distance : ce qui fait qu'une étoile semblable au Soleil est moins brillante que celui-ci, c'est que l'éloignement de l'étoile fait que sa taille apparente est beaucoup plus faible. Donc, dans l'hypothèse où toute direction d'observation intercepte la surface d'une étoile, le ciel nocturne devrait être aussi brillant que la surface d'une étoile moyenne comme notre Soleil ou n'importe quelle autre étoile de notre Galaxie. La réponse est que l'Univers n'est ni éternel ni infini. Après le big bang et au cours des premières centaines de millions d'années, l'Univers était totalement empli de lumière. Mais au cours de son expansion, son volume ne cessant de croître alors que sa masse n'était pas infinie, le noir du ciel "obscur" est apparu. 
     -L'âge de l'Univers: "La relativité restreinte indique que la mesure d'une durée dépend de la trajectoire suivie par la personne mesurant cette durée. Pour préciser ce que l'on entend par âge de l'Univers, il faut donc préciser le type de mesure utilisé. L'Univers est un milieu relativement homogène et isotrope. Cela signifie qu'en un point donné, il est toujours possible d'avoir une trajectoire pour laquelle l'Univers apparaisse (à grande échelle) identique dans toutes les directions. Avec une relativement bonne approximation, une galaxie peut être considérée comme suivant une telle trajectoire. L'âge de l'Univers est donc la quantité qui aurait été mesurée par une horloge dont le mouvement suit celui d'une galaxie ou de la matière qui a contribué à sa formation". La mesure de son expansion donne un ordre de grandeur de cet âge. En effet, si l'on considère que la vitesse de récession des galaxies est constante au cours du temps, alors il est possible d'estimer quand la matière qui a formé une galaxie donnée était dans notre voisinage immédiat: t = \frac{1}{H_0} (constante de proportionnalité existant aujourd'hui entre distance et vitesse de récession apparente des galaxies dans l'univers observable) . Actuellement, les derniers résultats donnent un âge proche de 13,7 milliards d'années.
     -L'âge des plus vielles étoiles. Plus une étoile est massive, plus elle brûle rapidement son combustible nucléaire et moins elle vit longtemps. Pour les étoiles géantes, c'est quelques millions d'années, la durée de vie du soleil est estimée à 10 milliards d'années et les étoiles encore plus petites peuvent vivre en théorie quelques centaines de milliards d'années. Mais l'analyse des étoiles observées dans l'Univers montre que les plus anciennes ont entre 13 et 16 milliards d'années. 
     -L'âge des plus vieux atomes. Les atomes radioactifs se désintègrent régulièrement. Lorsque 50% des atomes d'un corps donné se sont désintégrés, on parle de "demi-vie", ou de période. Les analyses des isotopes des atomes, qui ont des périodes différentes permet les datations. Par exemple la "demi-vie" de l'uranium 235 est de l'ordre du milliard d'années alors que que celle de l'uranium 238 est de l'ordre de 6 milliard d'années. Cela a permis d'évaluer à 4,6 milliard d'années l'âge de la Terre, de la Lune et des météorites. Le thorium 232, lui, a une période de 14 milliard d'années, ce qui  a permis d'évaluer l'âge de plus vieux atomes de l'univers entre 10 et 17 milliards d'années. 
pourlascience.fr -le Graal de la physique
b) La théorie et les grands accélérateurs de particules. Nous savons (aujourd'hui) que 4 forces fondamentales existent dans l'Univers: force nucléaire forte, force électromagnétique, force gravitationnelle, force nucléaire faible. Dès 1967, Abdus Salam et Steven Weinberg avaient prédit qu'à 100 000 milliards de degrés  (1015), la force faible et le force électromagnétique s'unifieraient, ce qui a été confirmé au CERN en 1983 pour donner la force électro-faible. Cette température correspond à celle qui régnait un cent milliardième de seconde après le big bang. Il n'existait donc alors que 3 forces. La théorie nous dit que si nous remontons encore plus loin dans le temps, il n'y aurait plus que deux forces, la force forte fusionnant avec la force électro-faible (cela se serait produit à 10-35 seconde à une température de 1032 Kelvin). En remontant encore plus loin, on devrait assister à l'unification de toutes les forces. Mais là, les modèles théoriques manquent. La gravitation est décrite par la théorie de la relativité, alors que les trois autres forces sont du domaine de la physique quantique, ces deux grandes théories refusant de se "marier". Leur unification dans une éventuelle "gravitation quantique" est le graal de la physique actuelle.
c) La limite de Planck. En "rembobinant le film à l'envers", depuis l'infiniment grand, nous sommes arrivés au big bang et au mur de Planck. Il semble qu'il ne puisse pas exister de temps plus court que 10-43 secondes. ni d'espace plus petit que 10-35 m dans notre Univers. On se rappelle que dans l'infiniment petit, Planck avait déjà montré qu'il existe une quantité d'énergie minimale et que celle-ci est indivisible. La physique quantique nous montre que c'est même chose pour le temps et l'espace qui, au-delà de ces valeurs cessent simplement d'exister. On retrouve donc dans l'infiniment grand des concepts déjà rencontrés dans l'infiniment petit: nécessité de faire appel à un au-delà du temps et de l'espace et à une "réalité voilée" (de manière définitive?).
d) "Ainsi on peut  résumer l'histoire de l'Univers actuellement: à 10-43 secondes, l'Univers avait un diamètre de 10-35 m et une température de 1032 degrés. Toute l'énergie qui existe aujourd'hui était déjà présente dans ce point singulier, rien n'a été "ajouté" depuis". Ce qui se passe en ce point sera-t-il précisé par des théories à venir (gravitation quantique ou théories des cordes?). 
Puis la taille de l'Univers augmente et plus il augmente, plus il se refroidit. "Une partie de l'énergie se condense en matière. Des nuages se forment, qui se condensent en galaxies dans lesquelles se forment les premières étoiles. Elles explosent, ensemençant l'espace en éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium, seuls éléments à exister à l"origine, ce qui permet aux étoiles des générations suivantes d'être accompagnées d'un cortège de planètes parmi lesquelles certaines sont susceptibles d'abriter la vie".  
Ce modèle initial du big bang, qui semblait bien établi dans les années 1980 a cependant dû faire face à deux problèmes majeurs que nous allons examiner dans les chapitres suivants. 

 liens:  wikipedia.org -Modèle standard de la cosmologie          wikipedia.org -Cosmologie non standard
astrosurf.com -Les problèmes du modèle Standard (grande unification...)
fdier.free.fr -Une cosmologie quantique par la théorie de l'information
astronomes.com -la nucléosynthese primordiale
astro.as2o.com -Histoire de la théorie du « Big Bang »
alterinfo.net -La théorie du Big Bang démontée par 33 scientifiques de haut niveau
prof.planck.fr -le paradoxe d'olbers     techno-science.net -Paradoxe d'olbers
jmmasuy.net -Les quatre forces fondamentales
astronomes.com -Les théories de grande unification     diffusion.ens.fr -Théories de Grande Unification
futura-sciences.com -La grande unification: Le boson de Higgs, une clé fondamentale de l'univers?
physique.quantique.free.fr -unification de 4 forces fondamentales?
nous-les-dieux.org -VIDEO Dan Winter - le vrai graal en physique
wikipedia.org -Gravité quantique     wikipedia.org -Gravitation quantique à boucles
lpthe.jussieu.fr -Théorie des supercordes De la gravitation quantique aux théories de jauge
casar.pagesperso-orange.fr -Gravitation quantique   
cnrs.fr -De la gravitation quantique à boucle par Carlo Rovelli
wikipedia.org -relativité d'échelle (et limites de planck)         wikiversity.org -Mur de Planck
villemin.gerard.free.fr -dimensions de planck     tangentex.com/ -comment retrouver les unités de planck?
wikipedia.org -théorie des cordes    canal-u.tv/video -théorie des cordes

4) Pourquoi l'Univers est-il si homogène?
actu.epfl.ch -le boson de higgs expliquerait la taille de l'univers
C'est le premier problème à résoudre. Dans notre horizon cosmologique,si nous prenons deux régions de notre Univers situées dans des directions opposées, nous pouvons supposer qu'elles n'ont jamais pu être en contact l'une avec l'autre. A l'origine elles ont pu être très proches, néanmoins rien n'a pu aller de l'une à l'autre, car l'expansion de l'Univers les a fait partir dans des directions opposées à très grande vitesse. Or les signaux qui nous proviennent de ces régions montrent qu'elles sont remarquablement homogènes. Les modèles classiques d'expansion impliquent que notre Univers actuel avait un rayon de 3 mm, 10-35 secondes après le big bang. Mais la lumière n'a pu parcourir q'une distance de 3 10-25 cm, distance 10-24 fois plus petite que ce rayon de 3 mm. Or, il n'y avait aucune raison (que nous puissions connaître) pour que notre Univers naissant soit homogène. C'est pour résoudre ce problème qu'Allan Guth développa en 1980 la théorie de l'inflation: "il dota le big bang d'un véritable bang, plus explosif que celui auquel quiconque aurait pu s'attendre", comme le dit Brian Greene dans l'univers élégant. L'inflation cosmique est un modèle cosmologique s'insérant dans le paradigme du Big Bang lors duquel une région de l'univers comprenant l'univers observable a connu une phase d'expansion très violente qui lui aurait permis de grossir d'un facteur considérable : au moins 1026 et probablement immensément plus (de l'ordre de 101000000, voire plus encore dans certains modèles). Ce modèle cosmologique offre, à la fois, une solution au problème de l'horizon ainsi qu'au problème de la platitude. Guth va ainsi donner un mécanisme plausible permettant l'existence d'une nouvelle forme de constante cosmologique, produisant un effet répulsif et contrecarrant les effets de la gravitation (on sait qu'Einstein avait introduit une constante cosmologique sans raison physique, rien que pour préserver l'équilibre de l'Univers qui, selon lui, devait rester statique). Avec ce mécanisme répulsif de Guth, tout l'Univers visible peut provenir de cette minuscule bulle de 3 10-25 cm et non de celle, gigantesque, de 3 mm qui existait 10-35 secondes après l'origine. Jonh Barrow explique dans "Les origines de l'univers" "Si une telle accélération est possible, l'intégralité de l'Univers visible peut provenir de l'expansion d'une région suffisamment petite pour avoir pu être traversée par un signal lumineux depuis le début de l'expansion. Son homogénéité et son isotropie sont alors compréhensibles".

5) Pourquoi l'Univers n'est-il pas totalement homogène? C'est le deuxième problème évoqué à la fin du chapitre 3.
wikipedia.org -Fond diffus cosmologique
 Mais, comment expliquer qu'aujourd'hui, l'Univers n'est pas totalement homogène? Les galaxies sont séparées par d'immenses vides intergalactiques. Si l'Univers est isotrope (il a les mêmes propriété dans toutes les directions), et si le rayonnement de fond était homogène, Il fallait donc que de très légères inhomogénéités existent, sortes de grumeaux, embryons des futures galaxies afin de pouvoir expliquer la structure actuelle de l'Univers. Et c'est bien le cas! En 1992, le satellite COBE a analysé depuis l'espace la structure de ce rayonnement de fond dans toutes les directions. Le résultat montre que la température varie de quelques cent millièmes de degrés entre les zones les plus sombres et les zones les plus claires, les plus claires étant en quelque sorte, les grumeaux de la soupe primordiale. L'image qu'on en voit sur la figure ci-dessus est tout à fait incroyable. Elle nous révèle l'état de l'Univers 300 000 ans après le big bang et c'est la plus vieille image possible de l'Univers. En effet, la lumière qui a été émise avant cette date était absorbée car l'Univers était trop dense. Il est à noter que pour obtenir cette image, il a fallu retrancher des signaux captés par le satellite, les rayonnements émis par toutes les étoiles de la galaxie, par toutes les autre galaxies et tous les autre objets de l'Univers (les quasars, les pulsars...).
Certains scientifiques allèrent jusqu'à dire que c'était la plus importante découverte de tous les temps, ce qui est certainement exagéré, mais en tout cas, elle a fourni la pièce qui manquait au puzzle du big bang. Plus d'une décennie après, le satellite WMAP s'est livré à une analyse encore plus approfondie qui a confirmé les résultats de COBE et qui propose un âge de l'Univers d'environ 13,7 milliards d'années (un peu plus jeune que les estimations précédentes). WMAP a aussi fourni d'autres caractéristiques de ce rayonnement fossile, qui confirment des prédictions de la théorie de l'inflation qui n'est ainsi plus une pure spéculation. Elle devenue testable et il est possible qu'un jour on puisse prouver que l'inflation a bien eu lieu.

liens: cosmosaf.iap.fr -Homogénéité et isotropie, diverses distances, facteur d'échelle Le principe cosmologique
wikipedia.org -Horizon cosmologique
techno-science.net -Inflation cosmique

6) D'où venons-nous?








Ainsi, tout notre Univers vient d'un point très petit (infiniment petit?), très dense et très chaud et qui a explosé il y a près de 14 milliards d'années. Mais cette "explosion" n'est pas "quelque chose" explosant dans un espace qui lui préexistait. L'espace et le temps se sont développés avec l'explosion elle-même. 
Cela veut-il dire que que notre Univers a été créé par Dieu? Cela serait aller un peu vite! Comme Georges Lemaître, nous devons distinguer les deux concepts, celui de début, relevant de la science, et celui de création, relevant de la théologie. jean staune écrit: "Il (Georges Lemaître) amena le pape Pie XII à corriger son discours après que celui-ci eut effectué en 1951, un rapprochement entre big bang et création du monde".  Mais la cosmologie du big bang a néanmoins beaucoup d'implications métaphysiques: notre Univers est immergé dans la temps et l'espace et ce cadre spatio-temporel n 'est ni éternel ni "auto-suffisant", ce qui lui confère un caractère non ontologique. Par ailleurs, la cosmologie paraît recouvrir d'un voile les débuts de l'Univers. Lemaître avait écrit un paragraphe dans la lettre de 1931 publiée dans la revue Nature, paragraphe qu'il raya et ne publia jamais. Mais il fut retrouvé dans ses papiers: "Je pense que quiconque croyant en un être suprême soutenant chaque être et chaque acte, croit aussi que Dieu est essentiellement caché et peut se réjouir de voir comment la physique actuelle fournit un voile cachant sa création". 
Dans le prochain article, nous allons voir que Dieu a laissé plus d'indice et qu'en fait, "Dieu revient très fort".


Autres liens: big bang, liens pour mes articles "au commencement du temps":
lycees.ac-rouen -le big bang                                 
you tube- la mort du bing bang (théorie des cordes) pourquoi le LHC?
user.web.cern- le boson manquant                                








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