L'Univers en Chiffres |
Quel est L'Âge de l'Univers ? Qu'y a-t-il dans l'Univers ? |
SCIENCES ET AVENIR HS N°200 > Janvier-Février > 2020 |
L'Âge de l'Univers en Question |
L'Univers pourrait Rajeunir D'1 Milliard d'Années |
A.Kh. - SCIENCES ET AVENIR N°841 > Mars > 2017 |
SCIENCES ET AVENIR N°845 > Juillet > 2017 |
Combien il y a d'Atomes dans l'Univers ? |
Il y en a 1080 !
"Ce chiffre ne vaut que pour la fraction visible de l'Univers, soit une sphère de 90 milliards d'années-lumière de diamètre centrée autour de nous, prévient Daniel Pfenniger, à l'Observatoire de Genève. En revanche, la taille de l'Univers dans son ensemble est inconnue et on ne sait même pas s'il a une limite". Pour compter les atomes, la méthode la plus directe consiste à compter les galaxies de l'Univers proche, à estimer le nombre moyen d'étoiles, ainsi que leur masse, puis à y ajouter la matière non lumineuse dont les astrophysiciens savent qu'elle compte pour 90 % de la matière galactique totale, avant d'extrapoler à tout l'Univers visible. Il existe deux autres méthodes. L'une se fonde sur la densité de photons et sur les abondances relatives des éléments légers dans l'Univers, fixées dans les premières secondes après le big bang. L'autre s'appuie sur les fluctuations de la première lumière émise par l'Univers 380 000 ans après l'étincelle initiale. Or ces deux méthodes, extrapolées à l'ensemble de l'Univers visible, donnent le même verdict que la première : 1080. "Tout cela est très rassurant, s'enthousiasme Alain Riazuelo, à l'Institut d'astrophysique de Paris. C'est un fabuleux test d'auto-cohérence de nos théories d'évolution de l'Univers".
M.G. - SCIENCE & VIE N°1172 > Mai > 2015 |
L'Univers en bref |
COMMENT ÇA MARCHE N°54 > Décembre > 2014 |
Quelle est la Taille de l'Univers ? |
La réponse à cette question est on ne peut plus simple : les cosmologistes n'en ont pas la moindre idée !
Ce qui peut sembler étonnant dans la mesure où la théorie de la relativité générale permet de décrire l'évolution de l'Univers entier depuis sa naissance. Sauf que la théorie est peu diserte en ce qui concerne les propriétés géométriques du cosmos. Même nourrie des observations les plus précises, elle n'est finalement capable de se prononcer que sur une chose : la courbure de l'Univers, qui serait nulle. Ce qui veut simplement dire que si l'on prend 3 points de l'espace-temps, on obtient un objet plat - un triangle, et non une pyramide.
Cette donnée ne suffit pas à déterminer la taille de l'Univers, qui, selon les lois de la topologie (l'étude des déformations spatiales), pourrait aussi bien être finie qu'infinie. Sachant que d'après la théorie de l'inflation, qui complète depuis 30 ans le modèle du big bang, le cosmos aurait connu une période d'expansion brutale dans ses premiers instants et pourrait être devenu aujourd'hui infiniment grand. Au sein de ce cosmos aux frontières si floues, il existe une "bulle" dont la taille est toutefois connue : l'Univers observable. Soit sa partie visible, qui englobe tous les points de l'espace suffisamment proches de nous pour avoir eu le temps de nous faire parvenir leur lumière.
LES CONFINS DU COSMOS NE CESSENT DE S'ÉLOIGNER ; Pour mesurer sa taille, faisons un rapide calcul. Aucune particule de lumière n'a pu voyager plus longtemps que l'âge de l'Univers (estimé à 13,8 milliards d'années), et celles qui ont voyagé tout ce temps avant de nous parvenir proviennent fatalement des régions les plus lointaines que nous puissions voir depuis la Terre. La taille de cet Univers observable est donc de 13,8 milliards d'années-lumière, serait-on tenté de répondre... Pas si simple. Car à cause du phénomène d'expansion de l'Univers, le lieu d'origine de ces particules de lumière s'est éloigné de nous en même temps que ces dernières se propageaient dans notre direction. D'après le modèle cosmologique en vigueur, ses
confins se situeraient en fait aujourd'hui à 45 milliards d'années-lumière, faisant de l'Univers observable une sphère centrée sur la Terre de 45 milliards d'années-lumière de rayon - soit 450.000 milliards de milliards de kilomètres. Mais la taille de cette partie visible, pas plus que les observations au sein de cette gigantesque sphère cosmique, ne renseigne sur les proportions de l'ensemble ni sur l'existence d'une éventuelle frontière... La taille de l'Univers pris dans son intégralité va donc bien au-delà. Aussi floue soit-elle, c'est la réponse la plus précise qu'il est aujourd'hui possible d'apporter à cette vieille interrogation.
M.G. - SCIENCE & VIE N°1157 > Février > 2014 |
Le Ciel en Chiffres |
SCIENCES ET AVENIR HS N°176 > Octobre-Novembre > 2013 |
L'Infiniment Grand sans cesse Repoussé |
Le vertige de l'infini n'est pas l'apanage du microcosme. Le même enchaînement de poupées russes se dessine quand on regarde les grandes échelles, chaque vision de l'univers semblant être incluse dans une autre, plus large.
Certes, l'univers visible est limité par le plus lointain signal transmis, celui du big-bang, qui dessine autour de nous une sphère de 100 milliards d'années-lumière. Mais ce n'est pas tout. D'après Andreï Linde (université Stanford, Californie) et sa théorie de l'inflation éternelle développée depuis 25 ans, l'univers visible ne serait qu'une fraction d'un univers au diamètre vertigineux de 10 à la puissance 10 à la puissance 10 années-lumière... Un univers qui, selon la théorie des cordes, pourrait lui-même n'être qu'une des 10 à la puissance 1000 variétés possibles d'univers, au sein d'une mousse dont le nombre de "bulles" et potentiellement à infiniment grand... Voir infini...
SCIENCE & VIE > Juillet > 2011 |
Les Limites de l'Univers |
Astronomiques ! Le mot colle à merveille aux chiffres qui permettent de décrire l'Univers.
Aucune autre science ne jongle avec des nombres aussi vertigineux ; aucune autre discipline ne flirte ainsi avec l'infini.
Mesurées au cour de la fournaise des étoiles ou dans le vide spatial, depuis notre petit coin de Voie lactée, ces caractéristiques chiffrées révèlent aux astronomes un Univers qu'ils n'imaginaient pas aussi vaste. Démonstration.
101010 : Ce chiffre se lit 10 à la puissance 10 puissance 10. Il est si grand qu'il est inconcevable : ce serait, selon les derniers modèles cosmologiques, la taille - minimale - de l'Univers. Il peut être utilisé avec n'importe quelle unité : nanomètre, kilomètre ou année-lumière...
SCIENCE & VIE Hors Série > Mars > 2008 |
Les Limites de l'Univers |
Nous ne voyons qu'une infime partie de l'univers, et il n'y a aucune raison pour que le reste diffère de ce que nous connaissons. Selon les estimations du chercheur, l'Univers contiendrait au bas mot 1090 galaxies qui abriteraient elles-mêmes 10100 étoiles, ce qui est l'un des plus grands nombres jamais calculés par un physicien.
L'UNIVERS N'A PAS DE LIMITES... En imaginant que nous voyagions à travers ces galaxies jusqu'à 1037 années-lumière d'ici, atteindrions-nous la limite de l'Univers ? Lorsqu'on pose la question à Marc Lachièze-Rev, cosmologiste au service d'astrophysique du Commissariat à l'énergie atomique (CEA), à Saclay, il répond sans hésitation : "L'Univers n'a pas de limites. Il ne peut pas avoir de bord, car cela engendrerait un énorme problème de logique".
Au IV siècle avant notre ère, le Grec Archytas de Tarente avait déjà mis le doigt sur ce paradoxe. A l'époque, le modèle d'univers en vogue était celui que défendra plus tard Aristote, selon lequel le monde s'arrêtait à la surface d'une sphère qui contenait toutes les étoiles : la sphère des fixes. Archytas de Tarente posa le problème en ces termes : "Si je suis à l'extrémité du ciel des étoiles fixes, puis-je allonger la main ou un bâton ? Il est absurde de penser que je ne le peux pas ; et si je le peux, ce qui se trouve au-delà est soit un corps, soit l'espace. Nous pouvons donc aller au-delà de cela encore, et ainsi de suite. Et s'il y a toujours un nouvel espace vers lequel on peut tendre le bâton, cela implique clairement une extension sans limites". Autrement dit, si l'Univers a un bord, alors il y a forcément quelque chose au-delà. Mais cet "au-delà" est encore l'Univers, puisque l'Univers, par définition, contient tout ce qui existe.
Conclusion : il ne peut rien y avoir en dehors de l'Univers, donc l'Univers ne peut pas avoir de bord. Si l'Univers n'a pas de bord, de limites, on est tout naturellement amené à penser qu'il est infini.
Imaginons une feuille de papier qui n'aurait pas de bord : elle serait, effectivement, infinie. C'est d'ailleurs ce qu'ont considéré les scientifiques à partir du XVII siècle. Leur précurseur, le philosophe et astronome italien Giordano Bruno, mourut malheureusement sur le bûcher de l'inquisition en 1600 (à l'époque, l'Eglise n'appréciait guère cette vision de l'Univers qui laissait entrevoir la possibilité d'une infinité de mondes...). Mais ses idées lui survécurent. Du moins jusqu'à ce que les mathématiciens du XIX siècle fassent une découverte qui allait complètement changer les données du problème : l'existence des espaces "non euclidiens". La géométrie montrait qu'il pouvait exister des espaces sans limites et parfaitement finis ! Comment cela est-il possible ? C'est que, tout simplement, les notions d'infini et d'illimité, contrairement à l'usage qu'en fait le langage courant, ne sont absolument pas synonymes d'un point de vue mathématique. Comme le rappelle Marc Lachièze-Rey, "un espace infini est un espace dans lequel on peut faire tenir un volume ou une longueur aussi grande que l'on veut. Quant à la limite d'un espace à trois dimensions, c'est une surface telle qu'un point de cette surface n'a de voisins appartenant à l'espace que d'un seul côté".
...MAIS IL PEUT ÊTRE FINI : Malgré ces arguments, vous avez encore du mal à imaginer un espace fini et sans limites ? La surface de la Terre en est un parfait exemple. C'est un espace à deux dimensions, fini, qui mesure 510 millions de kilomètres carrés environ. Vous êtes à la surface de la Terre et vous marchez. Même si vous allez toujours tout droit et que vous finissez par revenir à votre point de départ, on peut avoir l'impression que la Terre est infinie... Alors qu'elle est finie...
SCIENCE & VIE > Octobre > 2001 |