La soupe brûlante.


Si l’univers se dilate, il était donc plus concentré dans le passé. Et jusqu’à quel point ?

Nous pouvons nous amuser à comprimer l’espace. Nous pouvons y aller, car il y a de la place. Les particules se rapprochant les unes des autres vont avoir des collisions de plus en plus fréquentes. Ça va chauffer de plus en plus. Dès 1927, le chanoine belge Georges Lemaître a été parmi les premiers à pousser le raisonnement aussi loin que possible.

Nous avons vu à la page précédente qu'un cube d'univers de 1 méga-parsec (1 million de parsecs = 3,09 x 1019 km) se dilate de 71 km par seconde. C'est le taux d'expansion, ou constante d'Hubble, de 71 km / sec / mpc. En remontant d'une seconde dans le passé, un cube de 3,09 x 1019 km se contracte de 71 km. Il faut 3,09 x 1019 / 71 = 4,35 x 1017 secondes, soit 13,7 milliards d'années, pour contracter ce cube en un point très dense. C'est l'inverse du taux d'expansion, si ce taux d'expansion est supposé constant dans le passé.

Après les 8 premiers mois (sur 3 ans) de la mission de la sonde WMAP, la NASA évalue l'âge de l'Univers à 13,7 milliards d'années à plus ou moins 1% près, en février 2003 (http://map.gsfc.nasa.gov/m_mm/mr_age.html).

La méthode de l'inverse du taux d'expansion (ou de la constante d'Hubble) n'est pas la seule pour déterminer l'âge de l'Univers. Ce taux d'expansion semble ne pas avoir été rigoureusement constant dans le passé, et aurait tendance à augmenter de nos jours. La recherche des plus vieux objets célestes est une autre méthode. Elle utilise des diagrammes basés sur la relation existant entre la température et la luminosité des objets célestes.

Il y a 13,7 milliards d'années en arrière, la température était de 1032 degrés, 10-43 seconde après le "début" de l’univers. Le rayon de l’univers observable aujourd’hui devait valoir 1/100ème de millimètre, pour devenir 1023 km maintenant.

En dessous de ces limites, les lois de la physique connues aujourd’hui perdent leur validité. Des théories, comme celle des supercordes dont la "M-théorie", essayent de s’y aventurer. Nous ne savons rien du "début" de l’univers. Il ne sert qu’à fixer le zéro sur notre échelle du temps. Il n’y a peut-être jamais eu de "début", car "à ces hautes températures, nos notions de temps, d’espace, d’énergie et de température ne sont plus applicables ".

A 10-35 seconde, l’univers observable avait peut-être la taille d’une orange. D’autres littératures font valoir que les théories et les preuves expérimentales ne nous permettent pas de descendre en dessous de la première seconde. A une seconde, la température était de 10 milliards de degrés.

Ne pensez pas que tout l’univers tenait dans une petite poussière. Il s’agit d’une correspondance avec l’univers observable aujourd’hui , qui donne une idée de l’incroyable concentration de la matière.

Quant à la dimension de tout l’univers, les spécialistes n’en ont aucune idée. N’imaginez pas une boule remplissant un espace déjà existant. A l’origine, l’univers devait occuper un certain volume, peut-être infini. Chacun de ses points était très chaud et très dense.

L'article suivant nous montre une étape importante de l’expansion, encore détectable de nos jours :

La friture.
Sommaire.


Mise à jour : 14 février 2003.