Le mystère de l'expansion de l'Univers

          Berlin, 1915, Albert Einstein travaille d'arrache-pied pour comprendre d'où vient la gravitation, ce phénomène qui attire les corps entre eux. Avec l'aide de physiciens et mathématiciens il crée des équations la caractérisant et les applications et les applique au système solaire, victoire ça marche. Alors en 1917 il vise plus haut et les appliquent à l'Univers mais là surprise les résultats sont sans appel, l'Univers grandit ou diminue mais n'est pas stable. Ce qui exaspère Einstein pour qui c'est impossible alors il crée et applique une constante cosmologique qui permettrait à l'Univers de rester stable. Mais impossible de lui donner une valeur et jamais aucune force sensée contrecarer la gravitation n'a été observée. C'est pourquoi il la remet à plus tard.

 

         Dès 1919 l'américain Edwin Hubble observe l'Espace de nuit, en 1924 il publie un article où il décrit que les étoiles des autres galaxies sont moins lumineuses donc plus loin. Mais aussi que les galaxies se fuient les unes les autres. Et plus elles sont lointaines plus leur vitesse de fuite est grande. Cependant en 1929 le prêtre belge Georges Lemaître affirme que ce ne sont pas les galaxies qui bougent mais l'espace entre elles qui se dilate. Mais il va plus loin en affirmant en 1930 qu el'Univers n'est pas éternelet est né un beau jour. Ce qui fait un choc car tout les scientifiques de l'époque était convaincus qu'il était là depuis toujours.

 

         1998, nouveau rebondissement, l'Univers grandit de plus en plus vite alors qu'on était persuader que c'était l'inverse. Contrairement à ce que dit la loi d'Hubble1 les supernovæ observées sont pales et faibles ce qui signifient qu'elles sont plus lointaines que prévu, une seule solution : l'expansion de l'Univers s'accélère au lieu de ralentir. Et l'énergie en cause bien qu'encore inconnue est nommée énergie sombre.

 

1loi de Hubble : V=HxD

       V = vitesse de fuite des galaxies

       D = distances séparant les galaxies

       H = constante d'Hubble

 

 

Expansion de l'Univers :

       Aux premiers temps de l'Univers, entre 10-43s et 10-32s :

10-43 secondes après la naissance de l'Univers : une expansion d'une violence inouïe aurait augmenté la taille de l'Univers d'une façon prodigieuse. En une fraction d'instant cette taille aurait été multipliée par des milliards de milliards de fois ! Cette phase affolante est appelé inflation et se termine environ 10-32 secondes après la naissance de l'Univers. Son moteur carburerait à l'énergie du vide !

 

       Entre 10-32s et 1 min : 

L'Univers reprend son expansion à un rythme plus lent. Le vide cosmique se remplit de particules. D'abord de quarks, composants des électrons et nucléons. Puis des neutrons, des électrons et des protons, qui donneront ensuite les atomes. De l'énergie s'échange entre particules sous la forme de photons, qui sont les grains formant la lumière

 

       Entre 1 min et 300 000 ans :

A force d'enfler, l'Univers commence à refroidir sérieusement. Il passe durant cette période de 10 milliards de degrés à 3 000°C. Protons et neutrons s'agitent moins vite. Ils peuvent se rapprocher presque en douceur pour former des noyaux stables d'atomes. Puis les électrons viennent tourner autour des noyaux, formant ainsi des atomes d'hydrogène. Ces atomes sont sans cesse détruits par les photons. L' Univers continue de se dilater. Bientôt, il est assez vaste pour que des espaces significatifs apparaissent entre les atomes. Les photons voyagent enfin librement entre les atomes d'hydrogène. Ainsi, la lumière qu'ils portent peut se répandre dans l'Univers.

 

      Depuis 300 000 ans :

 

L'univers a ensuite évolué jusqu'à prendre peu à peu le visage que nous lui connaissons aujourd'hui. Il faut attendre un milliard d'années environ pour que les premières étoiles se forment suite à la condensation (sous l'effet de la gravité) d'immenses nuages de gaz, puis qu'elles s'organisent sous la  forme de galaxies. Ou l'inverse : les chercheurs ne savent pas encore qui des étoiles où des galaxies se sont formées en premier. Et l'Univers poursuit son expansion, tranquille, pendant 13 milliards d'années, jusqu'à nos jours.

 

Compréhension de l'expansion de l'Univers »

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