Désir d'infini : Des chiffres, des univers et des hommes (Temps des sciences) (French Edition) by Thuan Trinh Xuan

Auteur:Thuan Trinh Xuan [Xuan, Thuan Trinh]
La langue: fra
Format: epub
Éditeur: Fayard
Publié: 2013-05-14T22:00:00+00:00

La lumière de la nuit des temps

Nous avons vu que la « potion magique » de l’inflation, déclenchée par un champ de Higgs, guérissait la majorité des maux affectant la théorie du big bang. Nous avons également vu que, au début des années 1990, les cosmologues, en procédant à l’inventaire de son contenu, pensaient que notre univers était ouvert : la densité totale de matière n’était que moins du tiers de la densité critique. Il n’y aurait donc pas assez de matière pour que sa gravité freine l’expansion de l’univers. Celle-ci serait éternelle, il n’y aurait pas de big crunch, et l’univers serait infini. Tout semblait aller pour le mieux dans le meilleur des mondes.

Mais est-ce vraiment le cas ? En fait, il y avait là une contradiction flagrante entre les deux approches. Rappelons que l’inflation doit nécessairement déboucher sur un univers plat à courbure nulle, c’est-à-dire un univers avec exactement la densité critique de cinq atomes d’hydrogène par mètre cube. Or voilà qui pose problème ! En effet, l’inventaire du contenu matériel de notre univers – la matière lumineuse, la matière noire ordinaire et la matière noire exotique – ne donne en tout et pour tout que 29 % de la densité critique. Où sont donc passés les 71 % restants ? Malgré les éclatants titres de gloire de la théorie de l’inflation, ce désaccord avec le recensement de la matière a semé des doutes sur sa validité. La situation en était restée là quand de nouvelles observations astronomiques sont venues changer radicalement la donne.

Ces observations concernent la lumière fossile de l’univers, ce rayonnement qui nous vient de la nuit des temps, quand l’univers n’avait que 380 000 ans, et qui le baigne tout entier. Avec l’expansion de l’univers, la lumière fossile constitue l’une des deux pierres angulaires de la théorie du big bang. C’est sa découverte qui a rallié la majorité des scientifiques à l’idée d’une explosion primordiale de l’univers à partir d’un état extrêmement petit, chaud et dense. C’est aussi l’écueil sur lequel achoppent la plupart des théories cosmologiques rivales. Le rayonnement fossile de l’univers est la lumière la plus reculée dans le temps que nous puissions capter avec nos télescopes. Ceux-ci sont en effet de vraies machines à remonter le temps : ils permettent de voir faible, donc de voir loin. Or voir loin, c’est voir tôt, car la lumière met du temps à nous parvenir. Bien que sa vitesse soit la plus grande possible dans l’univers (elle franchit 300 000 kilomètres à la seconde), nous voyons toujours l’univers avec un certain retard. Ce retard est d’autant plus grand que l’objet céleste est plus éloigné. Ainsi, la lumière de la Lune nous parvient au bout d’un peu plus d’une seconde ; celle du Soleil, au bout de huit minutes ; la plus proche étoile, Proxima du Centaure, après 4,3 années ; la plus proche galaxie semblable à la Voie lactée, Andromède, après 2,3 millions d’années, et ainsi de suite. Suffit-il alors de construire des télescopes assez

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