La mort de l'univers - Renée Hlozek

Voir la leçon complète : http://ed.ted.com/lessons/the-death-of-the-universe-renee-hlozek

La forme, le contenu et l'avenir de l'univers sont tous étroitement liés. Nous savons qu'il est essentiellement plat, nous savons qu'il est composé de matière baryonique (comme les étoiles et les planètes), mais essentiellement de matière noire et d'énergie noire, et nous savons qu'il est en expansion constante, de sorte que toutes les étoiles finiront par s'éteindre dans un néant froid. Renée Hlozek développe la beauté de cette sombre fin .

Leçon de Renée Hlozek, animation par Giant Animation Studios.

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.