le big bang

Pages: 6 (1289 mots) Publié le: 20 février 2014
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Le Big Bang
Introduction
Le Big Bang est une théorie utilisé pour décrire l'origine et l'évolution de l'univers. Il a été initialement proposé en 1927 par le belge Georges Lemaître, qui décrivait l’expansion de l’Univers, avant que celle-ci soit mise en évidence par Edwin Hubble en 1929. Ce modèle a étédésigné pour la première fois sous le terme de « Big Bang » lors d’une émission de la BBC, The Nature of Things, par l’anglais Fred Hoyle.
Le terme « Big Bang » est associé à toutes les théories qui décrivent notre Univers comme issu d’une explosion, et est également le nom associé à cette époque dense et chaude qu’a connu l’Univers il y a 13,8 milliards d’années.
Le concept général du Big Bang, estattribué au Russe Alexandre Friedmann, qui l'avait proposé en 1922, cinq ans avant Lemaître. Cependant elle ne fut établie qu’en 1965 avec la découverte du fond diffus cosmologique, l'« éclat disparu de la formation des mondes », selon Georges Lemaître, qui prouva de façon définitive la réalité de l’époque dense et chaude de l’Univers initial. Notons au passage qu'Albert Einstein, en mettant aupoint 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.

Hypothèses

La découverte de l’expansion de l’Univers prouve que celui-ci n’est pas statique, mais laisse place à plusieurs interprétations possibles :
-soit il y a une conservationde la matière (hypothèse la plus réaliste), et donc une évolution de celle-ci dans l’espace en expansion, et, dans ce cas, l’Univers était plus dense par le passé : c’est le Big Bang ;
-soit on peut imaginer, à l’inverse, que l’expansion s’accompagne d’une création et d’une disparition de matière. L’hypothèse la plus réaliste est d’imaginer un phénomène de création continue de matièrecontrebalançant exactement sa diffusion par l’expansion. Un tel Univers serait alors stationnaire.
Dans un premier temps, c’est cette seconde hypothèse qui a été la plus populaire, bien que le phénomène de création de matière ne soit pas motivé par des considérations physiques. L’une des raisons de ce succès est que dans ce modèle, appelé théorie de l’état stationnaire, l’univers est éternel. Il ne peut doncy avoir de conflit entre l’âge de celui-ci et l'âge d’un objet céleste quelconque.
À l’inverse, dans l’hypothèse du Big Bang, l’Univers a un âge fini, que l’on déduit directement de son taux d’expansion. Dans les années 1940, le taux d’expansion de l’Univers était très largement surestimé, ce qui conduisait à une importante sous-estimation de l’âge de l’Univers. Or diverses méthodes de datationde la Terre indiquaient que celle-ci était plus vieille que l’âge de l’Univers estimé par son taux d’expansion. Les modèles de type Big Bang étaient donc en difficulté vis-à-vis de telles observations. Ces difficultés ont disparu par la suite par une réévaluation plus précise du taux d’expansion de l’Univers.

Le fond diffus cosmologique


L’expansion démontre naturellement que l’univers aété plus dense par le passé. Comme un gaz qui s’échauffe quand on le comprime, l’univers devait aussi être plus chaud par le passé. Cette possibilité est évoquée pour la première fois en 1934 par Georges Lemaître, mais n’est réellement étudiée qu’à partir des années 1940. Selon l’étude de George Gamow (entre autres), l’univers doit être empli d’un rayonnement qui perd de l’énergie du fait del’expansion.
Gamow réalise en effet que les fortes densités de l’univers initiale doivent avoir permis l’instauration d’un équilibre thermique entre les atomes, et par suite l’existence d’un rayonnement émis par ceux-ci. Ce rayonnement devait être d’autant plus intense que l’univers était dense, et devait donc encore exister aujourd’hui, bien que considérablement moins intense. Gamow fut le premier...
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