Quand on regarde le ciel la nuit,
on est abasourdi de voir comment il semble durer éternellement.
Mais à quoi ressemblera le ciel
dans des milliards d'années ?
Un type particulier de scientifique,
appelé un cosmologue,
passe son temps à réfléchir à cette question.
La fin de l'univers est intimement liée
à ce que contient l'univers.
Il y a plus de 100 ans,
Einstein a développé la théorie de la relativité générale,
composée d'équations qui nous aident
à comprendre la relation
entre ce dont un univers est fait
et sa forme.
Il s'avère que l'univers
peut être courbé comme une boule ou sphère.
On dit qu'il est courbé positivement ou fermé
Ou il pourrait avoir la forme d'une selle de cheval.
On dit alors qu'il est courbé négativement ou ouvert.
Ou il pourrait être plat.
Et cette forme détermine
comment l'univers va vivre et mourir.
On sait maintenant que l'univers est presque plat.
Toutefois, les composants de l'univers
peuvent encore affecter son sort éventuel.
On peut prédire comment l'univers
évoluera dans le temps
si on mesure les quantités ou les densités d'énergie
des diverses composantes de l'univers aujourd'hui.
Alors, de quoi est fait l'univers ?
L'univers contient tout ce que nous pouvons le voir,
comme les étoiles, les gaz et les planètes.
On appelle ces choses matière ordinaire ou baryonique.
Même si on les voit tout autour de nous,
la densité d'énergie totale de ces composants
est en réalité très faible,
environ 5 % de l'énergie totale de l'univers.
Maintenant, parlons des autres 95 %.
Un peu moins de 27 % du reste
de la densité d'énergie de l'univers
se compose de ce qu'on appelle la matière noire.
La matière noire n'interagit que très faiblement avec la lumière,
ce qui signifie qu'elle ne brille pas et ne réfléchit pas la lumière
comme le font les étoiles et les planètes,
mais, dans tous les autres sens,
elle se comporte comme une matière ordinaire --
elle attire les choses gravitationnellement.
En fait, la seule façon de détecter cette matière noire
est par le biais de cette interaction gravitationnelle,
comment les choses orbitent autour d'elle
et comment elle courbe la lumière
quand elle courbe l'espace autour d'elle.
Nous devons encore découvrir une particule de matière noire,
mais les scientifiques du monde entier sont à la recherche
de cette particule insaisissable, qu'il y en ait une ou plusieurs,
et des effets de la matière noire sur l'univers.
Mais ça ne fait toujours pas 100 %.
Les 68 % restants
de la densité d'énergie de l'univers
sont composés d'énergie noire,
qui est encore plus mystérieuse que la matière noire.
Cette énergie noire ne se comporte pas du tout
comme n'importe quelle autre substance connue
et agit plus comme une force anti-gravité.
On dit qu'elle a une pression gravitationnelle,
que la matière ordinaire et la matière noire n'ont pas.
Au lieu d'attirer l'univers et de le faire tenir en un tout,
comme on pourrait s'attendre à ce que fasse la gravité,
l'univers semble se distendre
à un rythme sans cesse croissant.
L'idée principale pour l'énergie noire
est que c'est une constante cosmologique.
Ce qui signifie qu'elle a la propriété étrange
de se dilater quand le volume de l'espace augmente
pour maintenir sa densité d'énergie constante.
Ainsi, quand l'univers est en expansion,
comme il fait en ce moment,
il y aura de plus en plus d'énergie noire.
La matière noire et la matière baryonique,
par ailleurs,
ne se distendent pas avec l'univers
et se diluent.
En raison de cette propriété
de la constante cosmologique,
l'univers futur sera de plus en plus dominé
par l'énergie noire,
deviendra de plus en plus froid
et s'étendra de plus en plus vite.
Finalement, l'univers va manquer de gaz
pour former des étoiles,
et les étoiles elles-mêmes vont manquer de carburant
et s'éteindront,
laissant l'univers avec seulement des trous noirs.
Au fil du temps,
même ces trous noirs s'évaporeront,
laissant un univers complètement froid et vide.
C'est ce qu'on appelle la mort thermique de l'univers.
Bien que ça puisse paraître déprimant,
de vivre dans un univers
qui finira sa vie froid
et dépourvu de vie,
le destin final de notre univers
a en fait une belle symétrie
par rapport à ses débuts chauds et fougueux.
On appelle l'état final en accélération
de l'univers une phase de de Sitter,
d'après le mathématicien néerlandais
Willem de Sitter.
Cependant, on pense également
que l'univers a connu une nouvelle phase
d'expansion de Sitter
dans les premiers temps de sa vie.
On appelle cette période ancienne l'inflation,
quand, peu de temps après le Big Bang,
l'univers s'est étendu extrêmement rapidement
pendant une brève période.
L'univers se terminera donc
à peu près le même état qu'il a commencé,
en accélération.
Nous vivons à une époque extraordinaire
dans la vie de l'univers
où nous pouvons commencer à comprendre
le voyage de l'univers
et découvrir une histoire
qui se déroule sur le ciel
et que chacun d'entre nous peut voir.