Big Bang

L'expansion de l'Univers

Le Big Bang désigne l'époque il y a environ 13,7 milliards d’années où l'Univers était extrêmement dense et chaud. Cette expression Big Bang veut dire en français « Grand Boum », mais c'est l'expression anglaise qui est utilisée. Ce n'est pas le début de l'Univers comme on le dit souvent. Le Big Bang est une hypothèse des scientifiques, c'est donc différent de la création du monde (hypothèse religieuse).

Cet instant marque le début de la dilatation et de l’expansion de l’Univers. Le terme Big Bang a été utilisé pour la première fois en 1950. Au début c'est un physicien qui a créé ce terme pour se moquer d'une nouvelle théorie cosmologique. Ce physicien croyait comme beaucoup d'autres scientifiques à ce moment-là que l'Univers avait toujours été dans la même position.

Aucune observation ne permet de savoir directement ce qui s'est passé il y a 13 milliards d'années. C'est donc grâce à des modèles mathématiques et à de puissants calculateurs que cette théorie a commencé à se construire. Une très grande chaleur et une forte densité sont à l'origine du Big Bang.

Introduction

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.

Einstein est le premier à proposer une solution issue de la relativité générale décrivant l’espace dans son ensemble, appelée Univers d’Einstein. Ce modèle indique que l’homme n’occupe pas de position privilégiée dans l’univers. Il ajoute une autre idée : celle que l’univers est fixé (statique), c’est-à-dire n’évolue pas avec le temps. Plus tard, dans les années 20, Edwin Hubble découvre en observant certaines nébuleuses (aujourd’hui appelées galaxies) que l'Univers n'est pas statique. Il découvre que les galaxies se déplacent.

D'autres physiciens découvrent que cet Univers est en expansion depuis plusieurs milliards d’années.

Chronologie du Big Bang

Du fait de l’expansion, l’univers était par le passé plus dense et plus chaud. La chronologie du Big Bang revient à déterminer (en marche arrière) l’état de l’univers à mesure que sa densité et sa température augmentent dans le passé.

• L’univers aujourd’hui (+ 13,7 milliards d’années), très peu dense (quelques atomes par mètre cube)
• La recombinaison (+ 380 000 ans), l’univers est mille fois plus chaud et un milliard de fois plus dense, les étoiles et les galaxies n’existaient pas encore.
• La synthèse primordiale (+ 3 minutes), l’univers est composé d’un plasma d’électrons et de noyaux atomiques.

Et ainsi de suite, les scientifiques remontent dans le temps et reconstituent l'histoire jusqu'aux premières minutes, aux premières secondes, aux premiers centièmes de seconde, de plus en plus près du premier instant.

Dans ces premiers moments, la température de l’univers dépasse cinq milliards de degrés. Les électrons, les photons et d'autres composants minuscules de la matière se forment et se combinent.

Les problèmes posés par le Big Bang et leurs solutions

L’étude des modèles de Big Bang révèle un certain nombre de problèmes. Par exemple la quantité de matière au moment du Big Bang est extrêmement grande, ce qui complique les calculs. Les scientifiques essaient donc plusieurs scénarios pour s'approcher de la vérité. Ces scénarios font changer les masses, les vitesses, les mouvements, les formes, l'horizon, la chimie... Une toute petite différence dans des calculs peuvent changer beaucoup le scénario. Certains sont possibles, les scientifiques font des recherches plus poussées dessus, d'autres sont impossibles et abandonné.

Voir aussi

• Relativité
• Relativité générale
• Cosmologie

Source : cette page a été partiellement adaptée de la page Big Bang de Wikipédia.

Portail de l'astronomie —  Accédez aux articles de Vikidia concernant l'astronomie.