La peste abstraction

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  • Publié le : 29 novembre 2012
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BIG BANG

Le Big Bang1 est un modèle cosmologique utilisé par les scientifiques pour décrire l'origine et l'évolution de l'univers2. Il a été initialement proposé en 1927 par le chanoine catholique belge Georges Lemaître, qui décrivait dans les grandes lignes l’expansion de l’Univers, avant que celle-ci soit mise en évidence par Edwin Hubble en 1929. Ce modèle a été désigné pour la premièrefois sous le terme ironique de « Big Bang » lors d’une émission de la BBC, The Nature of Things (littéralement « La nature des choses » - dont le texte fut publié en 1950), par le physicien anglais Fred Hoyle, qui lui-même préférait les modèles d'état stationnaire.
De façon générale, le terme « Big Bang » est associé à toutes les théories qui décrivent notre Univers comme issu d'une dilatationrapide qui fait penser (abusivement3) à une explosion, et est également le nom associé à cette époque dense et chaude qu’a connu l’Univers il y a 13,7 milliards d’années « avec une marge d'erreur de 1 % »4. Le moment du Big Bang est généralement considéré comme un temps zéro de notre univers, avec ou sans une singularité initiale, et sans que cela préjuge de l’existence ou non d’un temps qui l'auraitprécédé.
Le concept général du Big Bang, à savoir que l’Univers est en expansion et a été plus dense et plus chaud par le passé, doit sans doute être attribué au russe Alexandre Friedmann, qui l'avait proposé en 1922, cinq ans avant Lemaître. Son assise ne fut cependant établie qu’en 1965 avec la découverte du fond diffus cosmologique, l'« éclat disparu de la formation des mondes », selon lestermes de Georges Lemaître, qui attesta de façon définitive la réalité de l’époque dense et chaude de l’Univers primordial. Notons au passage qu'Albert Einstein, en mettant au point la relativité générale, aurait pu déduire l'expansion de l'Univers, mais a préféré modifier ses équations en y ajoutant sa constante cosmologique, car il était persuadé que l'Univers devait être statique.
Le terme de «Big Bang chaud » (« Hot Big Bang ») était parfois utilisé au début pour indiquer que, selon ce modèle, l’Univers était plus chaud quand il était plus dense. Le qualificatif de « chaud » était ajouté par souci de précision, car le fait que l’on puisse associer une notion de température à l’Univers dans son ensemble n’était pas encore bien compris au moment où le modèle a été proposé, au milieu du xxesiècle.
Introduction

Selon le modèle du Big Bang, l’Univers actuel a émergé d’un état extrêmement dense et chaud il y a un peu plus de 13 milliards et demi d’années.
La découverte de la relativité générale par Albert Einstein en 1915 marque le début de la cosmologie moderne, où il devient possible de décrire l’Univers dans son ensemble comme un système physique, son évolution à grandeéchelle étant décrite par la relativité générale.
Einstein est d’ailleurs le premier à utiliser sa théorie fraîchement découverte, tout en y ajoutant un terme supplémentaire, la constante cosmologique, pour proposer une solution issue de la relativité générale décrivant l’espace dans son ensemble, appelée univers d’Einstein. Ce modèle introduit un concept extrêmement audacieux pour l’époque, le principecosmologique, qui stipule que l’Homme n’occupe pas de position privilégiée dans l’Univers, ce qu’Einstein traduit par le fait que l’Univers soit homogène et isotrope, c’est-à-dire semblable à lui-même quels que soient le lieu et la direction dans laquelle on regarde. Cette hypothèse était relativement hardie, car, à l’époque, aucune observation concluante ne permettait d’affirmer l’existenced’objet extérieur à la Voie lactée, bien que le débat sur cette question existe dès cette époque (par la suite appelé Le Grand Débat).
Au principe cosmologique, Einstein ajoute implicitement une autre hypothèse qui paraît aujourd’hui nettement moins justifiée, celle que l’Univers est statique, c’est-à-dire n’évolue pas avec le temps. C’est cet ensemble qui le conduit à modifier sa formulation...
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