« Quelle est la taille de l’Univers ? »

Quelle est la taille de l’univers ? Pour l’établir, revenons sur ce que nous savons.

La théorie de la relativité générale d’Einstein nous a appris que l’espace-temps pouvait se déformer comme une membrane élastique. La théorie du Big Bang, bien confirmée par l’expérience et découlant de la théorie d’Einstein, nous indique que l’espace est en expansion. Cette théorie est compatible avec l’idée que notre univers est une sorte de bulle de taille finie qui gonfle, mais aussi avec l’idée que cet univers était déjà de taille infinie au moment où a commencé son expansion.

Cette dernière idée semble paradoxale mais elle est mathématiquement cohérente. On peut aussi penser que seule une petite portion de cet univers infini est entrée en expansion à un moment donné de son histoire.

Un fabuleux voyage à travers l’univers observable de la Terre jusqu’à la sphère de dernière diffusion dont nous parviennent aujourd’hui les plus vieux photons de l’univers. Toutes les distances sont à l’échelle et les objets sont représentés avec le plus d’exactitude possible.

Peu de certitude sur la taille de l’univers

En toute rigueur, tout ce que l’on peut dire c’est qu’au moins une portion spatiale d’un espace-temps s’est mis en expansion avec une vitesse dépassant celle de la lumière il y a 13,7 milliards d’années, avant de le faire à un rythme moins rapide bien avant sa première seconde d’existence. De sorte que les régions dont nous parvient aujourd’hui le fameux rayonnement fossile, les plus lointaines observables, sont à une distance d’environ 45,6 milliards d’années-lumière actuellement.

Ce schéma montre la vraie distance actuelle des régions ayant émis les photons du rayonnement fossile que nous observons aujourd’hui. L’univers observable avec le rayonnement fossile est donc une sphère d’un rayon de 45,6 milliards d’années-lumière. Le rayon de la sphère verte correspondant aux plus lointaines galaxies observées par Hubble est plus petit. En bleu, c’est la sphère dont le rayon indique la formation des premières étoiles peu de temps après le début des Âges sombres.

Il faut bien comprendre que cette affirmation n’est pas paradoxale car si ni la lumière ni la matière ne peuvent dépasser la vitesse d’environ 300.000 km/s dans l’espace, rien n’empêche l’espace entre deux objets de se dilater à une vitesse bien supérieure.

Au final, la seule chose que nous sachions est que la taille de l’univers observable est d’au moins quelques dizaines de milliards d’années-lumière mais nous ne savons pas si l’univers total lui-même est fini, comme le pensent Stephen Hawking et Jean-Pierre Luminet, ou infini comme le pensent Roger Penrose et d’autres chercheurs.

Sources

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Une réflexion sur “« Quelle est la taille de l’Univers ? »

  1. THEORIE DE L’INFINI VERSION ALAIN MOCCHETTI
    L’espace temps est un système mathématique d’ordre 4 (espace : 3 dimensions, temps : 1 dimension). On va se limiter à l’espace-temps tel que l’homme le connaît, donc on fait abstraction des mondes dits parallèles, des trous de ver, des trous noirs, des courbures dans l’espace-temps et de tout autre phénomène physique non expliqué jusqu’à aujourd’hui. En commençant par le temps t, il est infini autant vers le passé que vers le futur, il suffit pour cela d’opérer un raisonnement par récurrence. Quant à un espace à 3 dimensions, on distingue l’infiniment petit de l’infiniment grand. Nos connaissances actuelles dans la Science nous font dire que l’Univers tel qu’on le connaît est issu d’un seul big-bang. Et bien non, dans le passé il y a eu une infinité de bing bangs suffisamment espacés géographiquement parlant pour éviter toutes interférences entre des galaxies issues de big-bangs différents et dans le futur, il y aura aussi une infinité de big-bangs avec les mêmes caractéristiques que le passé, l’Univers est infini dans tous les sens du terme. Il y a une infinité de galaxie, une infinité d’étoiles, une infinité d’exoplanètes dites telluriques et une infinité de planètes gazeuses. Le nombre de système planétaire est infini. Par récurrence, on démontre qu’il y a de la vie organique et de la vie sous autres formes sur une infinité d’exoplanètes. La distance qui sépare deux planètes telluriques habitées peut être cyclopéenne mais peut-être moindre (planètes habitées proches l’une de l’autre), les vitesses des vaisseaux spatiaux actuels (ORION) nécessitent des centaines de milliers d’années pour atteindre la première exoplanète présumée habitée de la Terre. Les scientifiques vont devoir mettre au point l’hibernation qui nécessitera des dizaines de siécles de recherche scientifique pour espérer aller sur l’exoplanète habitée la plus proche de notre système solaire. D’autre part, il va falloir dans des millénaires voyager à la vitesse de la lumière et d’avantage ce qui est impossible aux vues des équations de la mécanique relativiste d’Einstein. Pourvu qu’Albert Einstein se soit trompé dans ses très complexes équations.
    Alain Mocchetti
    Ingénieur en Construction Mécanique & en Automatismes
    Diplômé Bac + 5 Universitaire (1985)
    UFR Sciences de Metz
    alainmocchetti@sfr.fr
    alainmocchetti@gmail.com
    @AlainMocchetti

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