Il était une fois le «Big Bang»

     Voici la théorie faisant référence pour expliquer, un tant soit peu logiquement, cet extraordinaire phénomène qu'est l'apparition de l'Univers. Aujourd’hui, bien que de nombreuses incertitudes subsistent sur les phénomènes physiques qui se sont déroulés et sur les modèles mathématiques censés les représenter, on a dégagé un scénario raisonnable de l'évolution de l'Univers depuis l'origine.

      Tout d'abord, l'expression «Big Bang» fut émise par Fred Hoyle en 1950 lors d'un débat sur la BBC. Celui-ci y défendait sa propre théorie de «l'état stationnaire» face à Georges Gamow, un scientifique partisan d'une grosse «explosion primordiale». Notons que «Big Bang» naquit de la forte ironie de l’un de ses plus farouche opposant !

      Ce phénomène n'est, à proprement parler, pas une explosion car une explosion se produit dans un lieu défini; c'est une apparition, celle du Temps, de l'Espace et de la Matière et tout ça à partir d'un point d'Energie infiniment dense et infiniement chaud, une «singularité» disent les astrophysiciens, venue de ???

   Voici les trois pilliers de support de cette théorie fantastique !

       - L'Abondance des Eléments Atomiques Simples
      - L'Expansion de l'Univers
     - Le Rayonnement Cosmologique

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L'Abondance des
Eléments Atomiques Simples

      L'Univers abonde des éléments chimiques légers, dans les 4 coins de l'Univers les ingrédients sont toujours les mêmes.

La recette :

•  92% d'atomes d'Hydrogène
•   7% d'atomes d'Hélium
•    1% : Tous les autres atomes, dits
  «éléments lourds», fabriqués par les étoiles.

      On peut supposer que l'Hydrogène et l'Hélium étaient présents bien avant les Etoiles et les Galaxies, qu'ils ont ainsi été fabriqués dans les tous premiers instants de l'Univers..

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L'Expansion de l'Univers

      L'Univers n'arrête pas de grandir, on l'a remarqué car les galaxies autour de nous ne cessent de s'éloigner et leur vitesse dépend de leur distance (loi de Hubble).

      Quand on étudie une lumière avec un prisme, on obtient un spectre de couleur.. sorte d'arc-en-ciel.. Sur le spectre des Etoiles, des raies noires apparaissent (manque de telle nuance de couleur) , ce qui représente la carte d'identité chimique de celles-ci.

      Or de deux Galaxies de même composition chimique, la plus éloignée voit ses raies noires décalées vers le rouge !! Les raies sont toujours espacées de la même façon mais elles ne sont plus aux bonnes couleurs. Bizarrement, nos deux galaxies ne possèdent pas le même "spectre d'absorption" !!!

      L'effet Doppler-Fizeau répond à ce phénomène, il pose qu'une source d'onde en mouvement déforme l'onde qu'elle émet. Si elle s'éloigne, ses longueurs d'onde s'allongent (vers le rouge), et si elle se rapproche, celles-ci diminuent (vers le bleu).

      Les Quasars, objets les plus lointaines accessibles à nos téléscope, (supérieur à 10 milliards d'années-lumière) filent à 90% de la vitesse de la lumière, soit environ 270 000 kilomètres par seconde.

Le Pudding aux raisins      Disperçons des raisins dans la pâte de notre pudding puis mettons-le au four. Le pudding va gonfler et les raisins vont s'éloigner les uns des autres, de manière uniforme. Les raisins voisins s'éloignent lentement tandis que les raisins plus distants s'éloignent plus vite, la vitesse d'éloignement se fait en fonction de la distance.      Chaque raisin voyant le même paysage, pourrait se croire le centre du monde, hélas ce n'est pas le cas..

      Si l'on inversait ce processus " d'expansion ", on verrait les galaxies se rapprocher les unes des autres jusqu"à ce qu'elles soient toutes aglutinées les unes aux autres, sorte de noyau primordial.

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Le Rayonnement Cosmologique

      L'Univers nous renvoie des ondes radio venant de son fin fond : C'est le rayonnement «cosmologique», ou rayonnement «de fond diffus»..

      Ce bruit curieux fut retraité par ordinateur pour révéler sa température (2,726 degrés Kelvin, proche du Zéro absolu) et la courbe des ondes qui le composent, celle-ci étant semblable à celle émise par un corps noir (milieu fermé, isolé, maintenu à température élevée, où 100% de l'énergie absorbée est émise sous forme d'ondes)!!

      Ce rayonnement cosmologique provient d'une époque où l'Univers était 1 milliard de fois plus dense qu'aujourd'hui et énormément plus chaud... 300.000 ans après l'impulsion initiale. Ci-dessous un aperçu de ce fond diffus, existant partout où l'on peut pointer une puissante antenne radio. L'image ci-dessous se regarde comme une mappemonde, c'est celle de l'Univers tout entier, mais vue de l'intérieur..

      La découverte "hasardeuse" du rayonnement fossile par Robert W. Wilson et Arno Penzias en 1965, et sa prédiction par Georges Gamow 17 années plus tôt, sont les quelques gouttes qui firent mondialement déborder la désormais célèbre «théorie du Big Bang».

     Le 30 juin 2001, la NASA a lancé sa sonde Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), qui succède à COBE ("L' Explorateur du fond cosmique") qui en 1992 a soigneusement mesuré la distribution en éclat et en longueur d'onde du rayonnement des micro-ondes. La sonde WMAP est une merveille de technologie, elle est équipée de deux réflecteurs primaires et de deux secondaires, ainsi que de récepteurs de micro-ondes différentiels, qui lui assurent une précision inégalée. Énorme thermomètre de 3,8 mètres de haut sur cinq de large, elle pèse 840 kg et vaut plus de de 145 millions de dollars américains. WMAP nous révéla plus précisément l'âge de l'Univers :
13,7 milliards d'années..

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Le Modèle Inflationniste

      Apparu dans les année 1980, le modèle inflationniste prétend que l'Univers se serait brutalement dilaté d'un facteur 10⁵⁰ entre 10^-35 et 10^-32 secondes après le Big Bang.

      Ce scénario inflationniste lève les ambiguïtés (trois énigmes) du modèle cosmologique standard . Il rend compte de l'homogénéité, de l'isotropie (principe cosmologique) et de la «platitude» de l'Univers en arguant que, à l'origine, il ne pouvait être globalement homogène, isotrope et de densité strictement égale à la densité critique, mais que, durant la phase d'inflation, des régions homogènes, isotropes et de densités voisines de la densité critique se sont développées ; parmi ces régions, notre Univers.

      Outre qu'elle explique certains paradoxes de l'Univers observable, cette phase d'inflation implique aussi que cet Univers soit multiple, éternel et auto-reproducteur..

     Aussi vertigineux qu'il puisse paraître dans ses dimensions, le concept de l'inflation découle pourtant d'équations mathématiques tout à fait valides et ne contredit aucune loi de la physique. De plus, il résout nombre de paradoxes, tout en se prêtant à confirmation par des observations et des expériences..

Cette théorie est la plus solide qui existe à l'heure actuelle concernant l'apparition de la Matrice dans laquelle nous sommes et à laquelle nous appartenons.