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Univers

« Univers » expliqué aux enfants par Vikidia, l’encyclopédie junior
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L'Univers, c'est l'ensemble de tout ce qui existe, les êtres comme les choses.

L'Univers est une notion scientifique qui désigne l'ensemble de la matière (étoiles, planètes, gaz, poussières,...) de l'espace. Son étude fait l'objet de la cosmologie, une branche de l'astrophysique.

La découverte de l'Univers[modifier]

Les hommes n'ont pas toujours compris comment était l'Univers. Pendant très longtemps, ils ont pensé qu'il se limitait à la Terre, la Lune, le Soleil et quelques « étoiles » (qui en réalité étaient des planètes : Vénus, Mars, Jupiter, etc.)1.

  • Les Grecs, il y a 3 000 ans, pensaient que notre Terre était au centre de l'Univers (théorie du géocentrisme, qui signifie la Terre au centre). Certains pensaient même que notre planète était plate comme une assiette.
  • Eratostène réussit cependant à calculer la circonférence de la Terre avec une grande précision.

Les progrès sur la connaissance de notre Univers sont peu importants jusqu'à la fin du Moyen Âge en Europe. Mais au début de la Renaissance, certains scientifiques vont bouleverser la vision de l'Univers géocentrique de l'époque :

  • Copernic découvre que c'est la Terre qui tourne autour du Soleil (et non l'inverse ; théorie de l'héliocentrisme, qui signifie le Soleil au centre, car Hélios était le dieu du Soleil pour les Grecs).
  • Kepler, Galilée et Newton découvrent les bases du mouvement des planètes grâce à :
  • leurs études du mouvement des planètes tournant autour du Soleil sur des orbites presque circulaires ;
  • l'amélioration des observations astronomiques ;
  • la théorie mathématique de la force de gravité.

Leur vision de l'Univers, toutefois, se limite encore au système solaire.

Le Big Bang[modifier]

Le temps, l'espace, l'énergie et la matière seraient nés il y a 13,7 milliards d'années, à la faveur d'un évènement appelé Big Bang. Voir l'histoire de l'Univers. Lors de ses tous premiers instants, l'Univers était infiniment dense, extrêmement chaud et ne contenait que de l'énergie. Une infime fraction de seconde plus tard, il grouillait de particules élémentaires, engendrées par son refroidissement. Quelques centaines de milliers d'années plus tard, ces particules formaient les premiers atomes au cours d'un long processus appelé nucléosynthèse primordiale.

Les conséquences du Big Bang[modifier]

Le Big Bang ne fut pas une explosion mais une expansion de l'espace, dans toutes les directions.

Les astrophysiciens ignorent ce qui s'est passé immédiatement après le Big-Bang2, mais ils supposent qu'après le temps de Planck (égal à 10−43 seconde, c'est-à-dire à 0.0000000000000000000000000000000000000000001 seconde), la force gravitationnelle se différencia des autres forces, imitée ensuite par la force nucléaire forte. Cet évènement aurait déclenché une inflation : une brève mais très rapide expansion de l'Univers. L'hypothèse de l'inflation explique pourquoi l'Univers semble si homogène et si « plat »3. Pendant l'inflation fut créée une fantastique quantité de masse-énergie, ainsi qu'une quantité égale, mais négative, d'énergie gravitationnelle.

Taille de l'Univers[modifier]

Il est très grand, immensément grand ! À ce jour, on ne sait pas avec exactitude si l'Univers est fini (il y aurait une fin et plus rien après) ou infini (sans fin). La taille actuelle de l'Univers observable est estimée à 13,7 milliards d'années-lumière4. L'Univers observable contiendrait plus de 100 milliards de galaxies, elles-mêmes organisées en amas et super-amas de galaxies.

Le savais-tu.png
Le savais-tu ?
Quelle est notre adresse dans l'Univers ?
(par réductions de taille successives)
  • Planète : Terre
  • Système : Solaire
  • Bras galactique : Bras spiral majeur Sagittaire-Carène
  • Galaxie : Voie lactée (à côté de la galaxie d'Andromède et des Grand et Petit Nuages de Magellan)
  • Amas Galactique : Amas de la Vierge
  • Super-amas galactique : Groupe Local

Notes[modifier]

  1. Pour certains scientifiques de l'époque, l'Univers était sphérique. La terre se trouvait en son centre (théorie du géocentrisme), et autour tournaient des « sphères » : comme des sphères de verre sur lesquelles seraient dessinés des objets célestes. Les Grecs avaient ainsi publié une « carte du ciel », dont le centre était la Terre. Suivait, autour de la Terre, la sphère de la Lune, puis la sphère du Soleil, et ainsi de suite (sphères de Vénus, de Mars, de Mercure, de Jupiter et de Saturne), jusqu'à la « sphère des Étoiles fixes », la toute dernière.
  2. Cela en raison des températures extrêmes qui régnaient alors : la chaleur efface les traces du passé en détruisant et générant sans cesse de nouvelles particules, or c'est grâce à ces particules (leur proportion, leur type, etc...) que l'on peut étudier le Big Bang (cependant, il existe une autre voie d'étude du Big Bang : l'étude de ce que l'on appelle le rayonnement fossile).
  3. Gardons bien à l'esprit que l'Univers possède 3 dimensions spatiales.
  4. Cela semble compliqué, et pourtant c'est assez logique : la lumière se déplace d'une A.L. (année-lumière) en une année. En revanche, on ne connaît que très mal la vitesse d'expansion de l'Univers. On ne peut toutefois voir que la lumière qui a eu le temps d'arriver jusqu'à nous. Par exemple, si l'Univers faisait, disons, 100 milliards d'années-lumière de diamètre (pour simplifier, imaginons-le sphérique, avec la Terre, c'est-à-dire nous, au milieu), ce qui se situe à la « limite » de l'Univers (si l'on peut parler de limite dans ce cas) serait invisible pour nous : le premier rayonnement lumineux ayant été émis peu après le Big Bang (disons il y a 13 milliards d'années), celui-ci n'a pu parcourir que 13 milliards d'années-lumière ! Ce qui est très insuffisant pour relier les 50 milliards d'années-lumière qui nous séparent de la « limite ». On ne peut donc observer l'Univers autour de nous que dans une sphère de 13 milliards d'années-lumière de rayon...


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