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Le début de tout : le Big Bang
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L'idée que l'Univers est né soudainement et n'est pas infini.
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Jusqu'au milieu du XXème siècle, la plupart des scientifiques pensait l'Univers infini et sans âge.
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Jusqu'à ce que la théorie de la relativité d'Einstein nous donne une meilleure compréhension de la gravité,
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et que Edwin Hubble découvre que les galaxies s'éloignent les unes des autres, d'une façon cohérente avec les prédictions précédentes.
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En 1964, par accident, le fond diffus cosmique fut découvert, une relique de l'Univers quand il était jeune,
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qui avec d'autre preuves observées, firent du Big Bang la théorie acceptée en sciences.
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Depuis, des technologies plus précises comme le télescope Hubble nous ont donné une assez bonne image du Big Bang et de la structure du cosmos.
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De récentes observations semblent même suggérer que l'expansion de l'Univers s'accélère.
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Mais comment ce "Big Bang" a-t-il fonctionné ? Comment quelque chose peut-il venir de rien ?
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Explorons ce que nous savons.
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On peut ignorer le début pour l'instant. Mais tout d'abord, le Big Bang n'était pas une explosion.
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C'était tout l'espace, s'étirant de partout, tout en même temps.
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L'Univers a commencé très, très, très petit, et s'est rapidement agrandi jusqu'à la taille d'une balle de football.
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L'Univers ne s'est pas étendu dans quoi que ce soit, l'espace s'étendait dans lui-même.
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L'Univers ne peut pas s'étendre dans quoi que ce soit, parce que l'Univers n'a pas de bords, il n'y a, par définition, pas d'extérieur de l'Univers : l'Univers est tout ce qui existe.
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Dans cet environnement dense et chaud, l'énergie se manifestait dans des particules qui n'existaient que pour des fractions de temps infimes.
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A partir de gluons, des paires de quarks furent créées, qui se détruisaient mutuellement, parfois en émettant d'autres gluons.
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Ceux-ci interagissaient avec d'autres gluons, formant de nouvelles paires de quarks puis des gluons à nouveau.
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La matière et l'énergie n'étaient pas juste théoriquement équivalent, il faisait si chaud que c'était presque la même chose.
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Vers cette période, la matière a gagné contre l'antimatière. De nos jours, il ne reste presque plus que de la matière et presque plus d'antimatière du tout.
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D'une façon ou d'une autre, un milliard et une particules de matière furent formées pour chaque milliard de particules d'antimatière.
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Au lieu d'une seule massive force dans l'Univers, il y en eut plusieurs versions différentes, agissant sous différentes règles.
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Depuis, l'Univers s'est étiré jusqu'à un milliard de kilomètres en diamètre, ce qui fait descendre la température.
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Le cycle des quarks naissant puis se reconvertissant en énergie s’arrête soudainement. A partir de maintenant, on fait avec ce qu'on a.
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Les quarks commencèrent à former de nouvelles particules : les hadrons, comme les protons et les neutrons.
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Il y a beaucoup de combinaisons de quarks qui peuvent former toutes sortes de hadrons, mais seulement quelques-unes sont raisonnablement stables pendant un certain temps.
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Prenez un moment pour apprécier que, maintenant, seulement une seconde est passée depuis le début de tout.
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L'Univers, qui a grandi jusqu'à 100 milliards de kilomètres, est maintenant assez froid pour permettre à la plupart des neutrons de se décomposer en protons, et de former le premier atome : l'hydrogène.
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Imaginez l'Univers à ce moment-là comme une soupe extrêmement chaude : 10 milliards °C, remplis d'une multitude de particules et d'énergie.
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Dans les quelques minutes suivantes, les choses se refroidirent et se calmèrent très rapidement.
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Des atomes se formèrent à partir d'hadrons et d'électrons, créant un environnement stable et électriquement neutre.
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Certains appellent cette période "l'Âge sombre", parce qu’il n'y avait pas d'étoiles, et que l'hydrogène gazeux ne permettait pas à la lumière visible de passer.
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Mais quel est le sens de la lumière visible de toute façon, quand il n'y avait encore rien de vivant pouvant avoir des yeux.
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Quand l'hydrogène s'agglutina après des milliards d'années, et que la gravité le mettait sous forte pression, les étoiles et les galaxies commencèrent à se former.
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Leur radiation a dissous l'hydrogène gazeux stable en un plasma qui remplit toujours l'Univers aujourd'hui, et qui permet à la lumière visible de passer.
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Enfin, il y eut de la lumière.
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Ok, mais qu'en est-il de la partie dont nous n'avons pas parlé ? Ce qui s'est passé tout au début ! Cette partie peut être définie comme "le Big Bang".
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On ne sait pas du tout ce qu'il s'est passé ici. A ce moment, nos outils ne marchent plus. Les lois de la nature ne veulent plus rien dire, le temps lui même devient "wibbly wobbly".
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Pour comprendre ce qui s'est passé, nous avons besoin d'une théorie qui unifie la théorie de la relativité d'Einstein et la mécanique quantique.
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Quelque chose d'inestimable sur laquelle les scientifiques travaillent maintenant.
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Mais cela nous laisse avec beaucoup de questions sans réponse. Il y avait-il des Univers avant le notre ? Il y a-t-il un seul et unique Univers ?
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Qu'est-ce qui a entraîné le Big Bang, ou s'est-il juste produit naturellement, basé sur des lois nous ne comprenons pas encore.
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Nous ne savons pas. Et peut-être ne le saurons-nous jamais. Mais ce que nous savons, c'est que l'Univers tel que nous le connaissons a commencé là, et a donné naissance aux particules, galaxies, étoiles, la Terre, et vous.
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Puisque nous sommes nous-même faits d'étoiles mortes, nous ne sommes pas séparés de l'Univers. Nous en sommes une partie.
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On pourrait même dire que nous sommes le moyen qu'a l'Univers pour faire l'expérience de lui-même.
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Donc, continuons à en faire l'expérience, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de questions à poser.
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[Avons-nous finalement fait une vidéo qui ne déprime pas les gens ? Que pensez-vous du Big Bang ? Dites-nous dans les commentaires !]
