La théorie du Big Bang

Nous expliquons ce qu’est la théorie du Big Bang et ses caractéristiques générales. Aussi, la théorie du Big Crunch et l’univers en expansion.

Qu’est-ce que le Big Bang ?

La théorie du Big Bang, également appelée théorie du Big Bang, soutient que l’univers tel que nous le connaissons a commencé il y a des milliards d’années lors d’un big bang . Au moment de cette explosion, toute la matière qui existe aujourd’hui dans l’ univers était concentrée en un point.

Dès le moment de l’explosion, la matière a commencé à se dilater et continue de le faire aujourd’hui . C’est pourquoi la théorie du Big Bang inclut la théorie de l’univers en expansion. En plus de s’étendre, la matière a commencé à former des structures plus complexes, des atomes et des molécules aux organismes vivants que nous connaissons aujourd’hui.

Le nom « Big Bang » a été utilisé pour la première fois par le physicien Fred Hoyle , qui a parlé avec condescendance de la théorie lors d’une interview à la BBC. L’idée d’une grande explosion (« un big bang ») semblait absurde à Hoyle.

Voir aussi : Voie lactée . 

Caractéristiques de la théorie du Big Bang :

1. date du big bang

Les données dont disposent les scientifiques suggèrent que l’explosion qui a donné naissance à l’univers s’est produite il y a environ 13,81 milliards d’années . Cette étape s’appelle l’univers primitif et on suppose que les particules avaient une énergie très élevée .

Dans cette explosion, les premiers protons, neutrons et électrons se sont formés . Les protons et les neutrons étaient organisés en noyaux tandis que les électrons, en raison de leur charge électrique, étaient organisés en orbites autour d’eux. C’est ainsi que la matière est née.

2. Formation d’étoiles et de galaxies

Les étoiles telles que nous les connaissons aujourd’hui ont commencé à se former bien après le Big Bang :

• Premières étoiles . Pendant longtemps, on a cru que les étoiles avaient 13,25 milliards d’années, c’est-à-dire qu’elles sont apparues environ 550 millions d’années après le Big Bang. Cependant, depuis 2007, on sait qu’il existe des galaxies antérieures, on soupçonne donc que les premières étoiles se sont formées il y a plus de 13,5 milliards d’années.
• Premières galaxies . En 2007, au moins six galaxies formées il y a 13,2 milliards d’années ont été identifiées. Cependant, depuis 2011, des preuves ont été trouvées que des galaxies plus anciennes existaient, on estime donc que les premières se sont formées il y a 13,6 milliards d’années, c’est-à-dire seulement 200 millions d’années après le Big Bang.
• Soleil et système solaire . Que le système solaire et le soleil se sont formés il y a 4 600 millions d’années.

3. Preuve que l’univers est en expansion

Bien que le début de l’univers à partir d’un big bang soit une théorie, ce n’est pas « juste une théorie », mais repose sur une grande variété de preuves scientifiques.

• Paradoxe d’Olber. L’obscurité du ciel nocturne.
• La loi de Hubble. On peut le vérifier en observant que les galaxies s’éloignent les unes des autres.
• Homogénéité de la répartition de la matière.
• Effet Tolman (variation de brillance de surface).
• Supernovae lointaine. Une dilatation temporelle est observée dans leurs courbes de lumière .

4. la preuve du big bang

Ce que nous appelons «l’explosion» du Big Bang était une phase de haute densité et de température . Les preuves que l’univers est passé par là sont :

• Observations du fond diffus cosmologique. Ce qui est perçu comme « bruit de fond » est une température de 2,7 degrés Kelvin qui est le vestige actuel de la haute température du Big Bang.
• Mesures d’abondances d’éléments chimiques légers.  La composition de l’univers est de trois quarts d’ hydrogène et un quart d’hélium (ce sont les deux éléments les plus légers). Les atomes les plus lourds (le reste du tableau périodique ) sont nés dans des noyaux stellaires.

5. Théorie du Big Crunch

Cette théorie est basée sur le fait que l’expansion des univers , produite par le Big Bang, va ralentir lentement jusqu’à ce que l’effet inverse commence : la contraction de l’univers. Cette concentration se terminerait par une grande implosion ou « Big Crunch », qui serait le contraire de la grande explosion. Cependant, il n’y a toujours aucune preuve pour confirmer cette théorie.

6. découvreurs

La théorie de l’univers en expansion a été formulée pour la première fois en 1922 par Alexander Friedmann . Il était basé sur la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein (1915).

En 1927, le prêtre belge Georges Lemaître s’est inspiré des travaux des scientifiques Einstein et De Sitter pour arriver indépendamment aux mêmes conclusions que Friedmann sur l’univers en expansion.

En 1929 , Edwin Hubble a apporté la preuve de l’expansion de l’univers , à travers l’observation que les galaxies reculent dans toutes les directions. En 1931, Lemaître est le premier scientifique à proposer l’hypothèse d’un atome primordial ayant explosé.

7. l’univers oscillant

La théorie alternative de l’univers oscillant soutient que l’univers oscille constamment entre un Big Bang et un Big Crunch . Il a été développé par Richard Tolman et n’a pas été testé.

8. L’état stable et la création continue

La théorie alternative de l’état stationnaire et de la création continue, soutient que si l’univers est en expansion, cela signifie qu’il y a de moins en moins de densité de matière , car les particules sont de plus en plus éloignées. Ainsi, selon cette théorie, la densité de l’univers est maintenue constante par la « création continue » de matière. Cette théorie n’a pas été prouvée.

9. théorie inflationniste

La théorie alternative « inflationniste »  est basée sur les mêmes prémisses que la théorie du Big Bang , mais soutient qu’il y a eu un processus initial appelé « inflation » dans lequel l’expansion de l’univers a été exponentiellement plus rapide. Cette théorie n’a pas été prouvée.

10. Adversaires : le créationnisme

Le créationnisme soutient que l’univers a été créé par Dieu , c’est-à-dire que ce fut un fait volontaire et délibéré, et non la simple explosion d’un atome primitif.

La théorie du Big Bang entre en conflit avec certaines croyances religieuses car elle ne désigne aucune volonté (c’est-à-dire l’action d’un Dieu ) à l’origine de l’univers.

Même ceux qui acceptent la théorie du Big Bang en supposant que cette explosion pourrait aussi être la volonté divine, sont confrontés à l’énorme antiquité de l’univers qui relativise l’importance possible que l’humanité (d’une antiquité insignifiante par rapport à l’univers) pourrait avoir dans le projet divin.

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