- Les premières théories de la création de l'univers
- La théorie du Big Bang et la théorie de l'état stable
- Découverte de l'écho du Big Bang
- Références
La théorie du Big Bang, ou big bang, consiste en un modèle scientifique qui explique l'émergence de l'univers à travers des observations astronomiques.
On pense que le Big Bang s'est produit il y a 15 milliards d'années. C'était une grande explosion cosmique qui a produit suffisamment de matière pour la création de planètes, d'étoiles et de galaxies.
Cette théorie affirme que l'univers était comprimé en un atome primitif, qu'il contenait une quantité incroyable de matière hautement concentrée et qu'il était également extrêmement radioactif.
La radioactivité a produit la grande explosion et a commencé l'expansion de l'univers. Plus tard, la matière a commencé à se condenser et des amas de galaxies sont apparus.
Les éléments qui ont été diffusés en raison de l'explosion sont principalement constitués de particules telles que des positrons, des neutrinos, des photons, des baryons, des mésons et des électrons. Actuellement, plus de 89 atomes sont connus.
Le Big Bang est la théorie la plus précise sur la création de l'univers, mais il faut noter qu'il reste des questions sans réponse.
Par exemple, il y a des questions sur la fin du cycle d'expansion et la possibilité que l'univers se contracte à nouveau.
Une autre grande énigme est de savoir si l'univers est ouvert ou fermé à cause de la matière noire - c'est une question clé pour la science.
Les premières théories de la création de l'univers
Un ensemble de théories explique que l'univers a été créé avec une grande explosion cosmique, tandis que d'autres affirment que cet univers a toujours été et reste dans un état de création continue. Cette dernière théorie a été écartée.
La théorie du Big Bang est basée sur des hypothèses scientifiques; Il s'agit notamment de la théorie de la relativité d'Einstein et d'autres travaux de recherche sur les particules principales.
En 1922, le cosmologiste Alexander Friedmann fut le premier scientifique à expliquer formellement la procédure d'un univers en expansion, à travers les équations de la relativité.
Il met également en évidence la contribution du scientifique Edwin Hubble, qui a observé à travers un télescope et a remarqué que les étoiles s'éloignaient constamment de la planète Terre à grande vitesse.
En 1927, le prêtre et astronome catholique belge George Lamaître fut le créateur de ce qu'on appellerait la théorie du Big Bang, car il put la démontrer à travers les calculs de la loi de Hubble, de la théorie d'Einstein et des équations de Friedmann.
George Lamaître a prouvé qu'il y avait eu une grande explosion à un point spécifique de l'univers et a généré une hypothèse selon laquelle l'univers était comprimé en un petit point à cause du rayonnement chaud, et qu'il a ensuite gelé.
Selon Lamaître, l'intensité de l'explosion n'était pas assez grande pour que l'univers continue son expansion indéfiniment. C'est donc la force de l'explosion initiale qui a initialement déterminé que les galaxies se séparaient les unes des autres.
Au fil du temps, cette force a perdu de son intensité. Les galaxies s'étaient tellement condensées que la majeure partie de la matière de l'univers y était déjà concentrée.
À partir de ce moment, la répulsion cosmique a commencé à agir, provoquant la poursuite de la séparation des galaxies, comme elles sont actuellement observées.
L'astrophysicien américain George Gamow a également utilisé la théorie du Big Bang pour expliquer l'origine de l'univers d'une manière plus simple que celle de Lamaître.
Gamow a fait valoir que la température de l'explosion était devenue si élevée et la force de l'explosion si grande, que c'était suffisant pour que l'univers se développe indéfiniment.
La théorie du Big Bang et la théorie de l'état stable
En 1949, l'astrophysicien Fred Hoyle était l'un des plus grands ennemis de la théorie de Lamaître.
Hoyle était l'un des défenseurs scientifiques de la théorie de l'état stationnaire, car il lui semblait ridicule que la création de l'univers se soit produite par une explosion.
Lors d'une émission de radio, Fred Hoyle a ricané à la théorie comme un «Big Bang», et en raison de la controverse que le terme a généré, il est finalement devenu le titre officiel.
La théorie de l'état stationnaire explique que la formation d'atomes d'hydrogène a été constante dans le temps, ce qui signifie que les galaxies se condensent constamment.
Cela indique que l'univers sera toujours en expansion et qu'il n'a jamais eu de début ni de fin.
Certains astronomes ne sont pas d'accord avec l'idée que l'univers peut rester dans un état stable et que des atomes d'hydrogène sont constamment produits.
La théorie du Big Bang et la théorie de l'état stationnaire supposent que l'univers a été produit à partir d'un certain atome primitif.
À l'heure actuelle, grâce aux progrès technologiques et aux connaissances mathématiques, les deux théories pourraient être clarifiées, fournissant des détails sur la façon dont les galaxies ont commencé leur existence, comment elles ont continué jusqu'à présent et comment l'univers est né.
Les astronomes du futur pourront clarifier une série d'inconnues, mais actuellement la théorie du Big Bang est considérée comme la meilleure hypothèse du début et de l'évolution du cosmos.
Découverte de l'écho du Big Bang
En 1965, les physiciens Arno Penzias et Robert Wilson ont découvert par hasard le rayonnement de fond micro-ondes cosmique, et cette découverte a exclu la théorie de l'état stationnaire.
Cela s'est produit alors qu'ils travaillaient à la création du premier satellite de communication pour établir des connexions avec des zones très éloignées des autres.
Ils ont placé un mini satellite en forme de boule métallique en orbite spatiale, qui a envoyé des fréquences à une antenne en forme de trompette située dans le New Jersey.
Cette expérience a été menée dans le but de remplir la fonction d'un radiotélescope, à travers lequel ils ont cherché à éliminer toutes les interférences pouvant causer du bruit.
Cependant, il y avait des interférences micro-ondes affectant le signal et ils ne savaient pas d'où il provenait.
Ils ont essayé par tous les moyens d'éliminer le bruit, jusqu'à ce qu'ils arrivent à la conclusion qu'il était dû à des excréments de pigeons. Ils ont réussi à résoudre ce problème mais il y avait toujours un écho avec la même force.
Penzias et Wilson, sans avoir d'explication sur ce qui se passait, ont consulté les cosmologistes James Peebles et Robert Dicke, de l'Université de Princeton.
Peebles et Dicke développaient un appareil capable de capturer les émissions micro-ondes du Big Bang.
Penzias a contacté les scientifiques pour poser des questions sur le bruit, mais lorsque Robert Dicke a mis fin à l'appel avec Penzias, il a dit à son équipe: "Les gars, vous avez pris de l'avance sur nous."
Arno Penzias et Robert Wilson ont reçu le prix Nobel de physique en 1978 pour cette découverte.
Références
- Qu'est-ce que le Big Bang? (2016). Source: spaceplace.nasa.gov
- L'histoire de l'univers: Big Bang. (2016). Source: esa.int
- Elizabeth Howell. La théorie du Big Bang. (2017). Source: space.com
- La théorie du Big Bang. Source: big-bang-theory.com
- Matt Williams. Théorie du Big Bang: évolution de notre univers. (2015). Source: universetoday.com