Univers
La petite histoire
Comprendre simplement
Domaines de présence
Son interprétation dans l'avenir
Les références
Mais encore
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La petite histoire  Up Page
Origine, raisons, hasard
Au milieu des années 1920, les astronomes attribuent à l'Univers observé une taille de quelques dizaines d'années-lumière, c'est-à-dire un million de fois inférieur à celle qu'on lui reconnaît aujourd'hui.
Le prêtre george Lemaître est le premier, non pas à considérer les phénomènes dans l'Univers, mais le phénomène Univers lui-même.

Comprendre simplement  Up Page
Univers-îles
Dès 1875, le philosophe allemand Emmanuel Kant avait postulé que les nébuleuses spirales découvertes par les astronomes à l'aide de leurs premiers télescopes étaient de gigantesques regroupements d'étoiles semblables à la Voie Lactée. Aujourd'hui, nous nommons les galaxies ces "univers-îles" imaginés par le philosophe.
 
Univers multiples
David K. Lews (1941-2001) est sans doute le plus grand métaphysicien du XXè siècle. Son œuvre est fondée sur l'affirmation de la réalité des possibles et de la séparation des multiples univers.

Domaines de présence  Up Page
Constitution de l'Univers
Telle qu'elle apparaît aux astrophysiciens: les étoiles et la matière visible ne constituent que 0,5 % du total et la matière ordinaire (baryonique), 5 %. Quant aux neutrinos (en vert), leur faible masse limite leur contribution à quelques 1/10 %. On en déduit qu'il existe d'énormes quantités de matière noire, doite froide. Enfin, l'accélération de l'expansion universelle et la géométrie de l'espace quasi euclidienne révèlent la présence de 70 % d'une substance encore plus mystérieuse, l'énergie sombre.

 
Energie
Les astronomes estiment que le contenu en énergie de l'Univers actuel se décompose ainsi: 4 % de matière ordinaire (ou baryonique), dont 1/10 environ apparaît sous forme de gaz et détoiles (les 90 % restants seraient constitués de matière sombre); 1/3 de matière noire sous une forme inconnue; 2/3 d'énergie sombre dont la nature est encore moins bien comprise.

Son interprétation dans l'avenir  Up Page
Dimension de l'Univers
Le diamètre de l'Univers observable est d'environ 27 gigaparsecs, soit environ 78 milliards d'années-lumère.
Le point le plus éloigné qui nous est en théorie accessible est à une distance égale à celle qu'a parcourue la lumière depuis le Big Bang, il y a environ 14 milliards d'années, soit 4x1026 mètres: cette distance définit notre Univers observable, ou volume de Hubble.

Les références  Up Page
Réseau Pepe
Pour la Science octobre / décembre 2004 L'histoire de l'Univers n45
 
Pourquoi ce site
Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.
 
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Mais encore  Up Page
Univers parallèles
De nombreuses théories et observations de la physique proposent des univers parallèles à quatre niveaux différents chacun constituant un multivers d'une espèce particulière.
 
Niveau 1: derrière l'horizon

Le multivers de niveau 1 est un univers infini où les univers observables (de 4x1026 mètres de rayon) - ou volumes de Hubble - sont juxtaposés (a). Dans un univers bidirectionnel possédant un seul type de particules (b) et des volumes de Hubble pouvant contenir quatre particules, il existe 24, soit 16 arrangements possibles de la matière. S'il existe plus de 16 volumes de Hubble, ils se répètent après une certaine distance, environ 210115 arrangements, d'où l'on déduit la distance de notre plus proche jumeau: environ 1010115 mètres.
 
Selon les cosmologistes, notre Univers où la matière est quasi uniforme et les fluctuations de densité initiales sont de l'ordre de un centmillième, est assez typique de ceux qui renferment des observateurs.
On compte alors tous les états quantiques possibles que l'on peut caser dans un volume de Hubble dont la température ne dépasse pas 108 kelvins. Une des façons de faire ce calcul consiste à se demander combien de protons peuvent s'entasser dans un volume de Hubble à cette température. La réponse est 10115 protons. Chacune de ces particules peut ou non être présente, donnant 210115 arrangements possibles pour les protons. Une boîte d'espace qui contient 210115 volumes de Hubble épuise toutes les possibilités. Sa taille est d'environ 1010115 mètres de diamètre, distance au-delà de laquelle les univers commencent à se répéter.
 
Dans notre multivers de niveau 1, tous les univers ont trois dimensions spatiales, et la vitesse de la lumière vait 299 792 458 mètres par seconde, mais il existe peut-être d'autres multivers de niveau 1 dont les cosmos ont cinq dimensions spatiales et où les constantes physiques diffèrent des nôtres ! L'ensemble de ces autres multivers de niveau 1 constitue le mutlivers de niveau 2, qui est une conséquence de la théorie de l'inflation éternelle.
 
Niveau 2: le jeu des constantes

Le multivers de niveau 2 est une conséquence de la théorie de l'inflation: notre multivers de niveau 1 (c'est-à-dire notre Univers et les régions d'espace contiguës) est une bulle enchâssée dans un volume encore plus vaste, mais essentiellement vide, en expansion ultrarapide. D'autres bulles existent dans le cosmos, disjointes de la nôtre: ce sont des multivers de niveau 1 dont les propriétés, tel le nombre de dimensions spatiales, les distinguent du nôtre.
 
En partant de la Terre, même en voyageant à la vitesse de la lumière, vous n'arriverez jamais au multivers de niveau 1 suivant, car l'espace séparant notre bulle de ses voisines s'étend plus vite que nous ne pourrions le parcourir. Bien qu'il nous soit impossible d'interagir avec les univers parallèles de niveau 2, leur existence rend compte de coïncidences inexpliquées, telle la masse du Soleil.
 
Des coïncidences cosmiques

Des coïncidences cosmiques plaident en faveur de l'existence d'univers parallèles de niveau 2. L'intensité de la force électromagnétique et de l'interaction faible ont exactement la valeur nécessaire à l'éclosion de la vie (a). C'est également vrai du nombre de dimensions spatiales et temporelles observables (b). Une explication simple de ces coïncidences consiste à affirmer que ces paramètres sont aléatoires et que différents univers dans le multivers de niveau 2 ont des jeux de valeurs distincts, mais que nous vivons nécessairement dans un univers où la vie est possible, ce qui détermine un certain nombre de ces paramètres.
 
Niveau 3: les multivers quantiques

Le multivers de niveau 3 résulte d'une interprétation de la mécanique quantique selon laquelle le résultat d'un processus quantique n'est pas choisi au hasard parmi différents résultats possibles, mais donne lieu à une scission de la réalité en branches distinctes où chaque résultat possible est réalisé. Ainsi, lorsque l'on jette un dé quantique, il atterrit sur différentes valeurs dans différents univers. Un univers quantique se scinde au fil du temps en une multitude d'univers (b). Cependant, ces univers nouveaux ne sont pas différents de ceux qui existent déjà ailleurs dans l'espace.
 
L'existence du niveau 3 dépend d'une hypothèse importante: l'évolution temporelle de la fonction d'onde est toujours unitaire, c'est-à-dire qu'elle se traduit par la superposition d'états. Jusqu'à présent, les physiciens n'ont jamais constaté d'exception. On observe des états quantiques superposés pour des systèmes de plus en plus grands, parmi lesquels des fullerènes constitués de 60 atomes de carbone et des fibres optiques de un kilomètre de longueur: la frontière bien nette entre le classique et le quantique postulée par l'hypothèse de l'effondrement ne semble pas exister. Ce qui fut confirmé en 1957 par Hugh Everett, de l'Université de Princeton.
 
Niveau 4: d'autres structures

Le multivers de niveau 4 est celui de tous les possibles. Les univers peuvent non seulement avoir des localisations, des propriétés cosmologiques ou des états quantiques différents, mais aussi des lois physiques différentes. Chaque univers peut être imaginé comme une sculpture statique représentant la structure mathématique des lois de la physique qui le gouverne. Ainsi, un univers simple obéissant aux lois de Newton et qui ne contiendrait que la Terre, la Lune et le Soleil, apparaîtrait, pour un observateur extérieur (hors du temps et de l'espace) comme un anneau circulaire enveloppé dans une tresse (les orbites de la Terre et de la Lune étalées dans le temps).
 
Densité d'énergie

La nature attractive de la gravité classique entrîne que la densité de l'Univers diminue à mesure que le volume augmente et diverge quand ce volume se rapproche de zéro (courbe jaune). Dans la théorie quantique de la gravité, la divergence classique n'a pas lieu: la densité d'énergie augmente de zéro jusqu'à une valeur maximale, pui sidminue ensute. Les points verts sont les valeurs quantiques de densité associées au nombre n des quanta de volumes. La courbe rouge est une interprétation de ces points.