05/08/2010

L'Expansion de l'Univers : 4. Mais qu'implique un univers statique ?

Vers la première partie

Vers la seconde partie

Vers la troisième partie

Souvent on cherche à critiquer l'expansion. Cette théorie ne plait pas à certains parce qu'elle implique une notion de création qui profite aux religieux. (A noter que je n'ai pas dit aux créationnistes, car on peut très bien croire en une création et à l'existence d'un ou plusieurs êtres supérieurs sans pour autant nier la théorie de l'évolution) Mais qu'en est-il d'une théorie d'un Univers statique, infini et éternel ? Cette conception est-elle compatible avec nos connaissances sur les processus qui ont lieu dans la nature et sur les interactions de la matière ? Pas si sûr.


La gravitation

Si l'Univers est en expansion, sur de plus petites distances, comme à l'intérieur des amas galactiques, la gravitation prend le dessus. Les Collision.jpgdiverses galaxies qui constituent les amas s'attirent les unes les autres et finissent par se fondre en plus grandes galaxies. Notre galaxie, seconde plus grande de notre groupe local après la grande galaxie d'Andromède "consomme" sans cesse des galaxies de petite taille.

Dernièrement, des images prises dans le domaine infrarouge ont par exemple révélé que notre galaxie était en train d'avaler une galaxie naine, jusque-là invisible du fait des nuages de gaz qui la masquaient. Une autre avait été détectée dans les années 90. Et dans quelques milliards d'années, les deux grandes galaxies du groupe local se rencontreront puisqu'elles fondent littéralement l'une vers l'autre. Alors ça sera un cataclysme qui va détruire les deux galaxies avant que les restes ne se stabilisent pour former une galaxie encore plus grande. Cette petite simulation donne une idée du cataclysme qui aura alors lieu:

Donc, même si l'Univers était statique, il serait certain que les amas galactique n'auraient pas une espérance de vie illimitée. Les galaxies les composant se fonderaient petit à petit, jusqu'à ce qu'il ne reste plus que des galaxies très volumineuses et séparées par de gigantesques distances telles que ces galaxies géantes ne parviendraient plus à s'attirer les unes les autres. Et dans un Univers éternel, cet état aurait été atteint il y a un temps infini...

Les Supernovae

La matière est composée de particules, principalement des protons, des neutrons et des électrons, qui s'assemblent pour former des atomes. Dans la nature on trouve très exactement 92 éléments, dont la numérotation correspond au nombre de leurs protons (et, pour autant qu'ils soient neutres électriquement, également des leurs électrons) Les numéros atomiques vont ainsi de 1 qui désigne l'élément le plus simple, l'hydrogène, à 92, qui désigne le très lourd uranium. D'autres éléments ont été créés, à commencer par le plutonium dont le numéro atomique est 94, encore plus lourd que l'uranium donc, mais jamais ils n'ont été observés dans la nature.

nébuleuse du crabe.jpegL'élément de loin le plus commun dans l'Univers est également le plus simple, l'hydrogène. Heureusement que c'est le cas, car c'est lui qui est principalement utilisé comme carburant thermonucléaire des étoiles. Ces dernières, par leur énorme masse, se contractent jusqu'à ce que leur pression gigantesque fasse monter leur température au point d'amorcer la fusion des noyaux d'hydrogène, qui en se combinant forment l'élément dont le numéro atomique est 2: l'hélium. Ce gaz est pour cette raison le second élément le plus courant de l'Univers.

Lorsqu'une étoile a brulé tout son hydrogène, elle va se recontracter et la température va monter encore bien plus. Alors, pour autant qu'elle soit suffisamment massive pour parvenir à une pression suffisante, c'est les noyaux d'hélium qui vont fusionner à leur tour. Et ainsi de suite. Les étoiles les plus massives vont parvenir à produire de nombreux éléments différents. Mais lorsqu'elles vont se mettre à produire du fer, elles vont devenir si instables qu'elles vont exploser en supernovae, produisant l'évènement le plus énergétique qui puisse se produire à l'intérieur d'une galaxie.

Ces supernovae vont disséminer tout les matériaux produits par l'étoile durant les derniers stades de la vie de l'étoile. Ce sont les supernovae qui ont créé les matériaux dont nous sommes constitués. Mais c'est aussi les supernovae qui vont causer la disparition sur le très long terme de l'hydrogène. Puis de l'hélium. Et ainsi de suite.

A terme, on le comprend facilement: un Univers éternel est un Univers privé d'étoiles. C'est un Univers sans lumière, sans énergie. Désespérément froid. C'est un Univers dépourvu de vie, car sans énergie, il ne peut y avoir de vie. Ca ne peut donc pas être l'Univers dans lequel se trouve la Terre, cette planète grouillante de vie, où une espèce a levé les yeux vers le ciel pour essayer de comprendre ce qui s'y passe.

Les trous noirs

On le sait: si les supernovae créent des nuages de gaz et de poussière interstellaires, leur cœur se transforme souvent en trous noirs. Et les trous noirs ainsi formés ont la détestable habitude d'avaler tout ce qui les entoure. Donc sur une grande échelle de temps, il est probable que le nombre de trous noirs va croissant et que leur masse augmente, finissant par avaler la plus grande partie de la matière présente dans l'Univers. Si l'Univers est éternel, pas de chance: les quelques galaxies géantes restantes, froides et dépourvues d'étoiles, seront peuplées de gigantesques trous noirs. Brrrr... Il ne fait décidément pas bon vivre dans cet Univers-là!

Vers la dernière partie

21:03 Publié dans Espace, Science | Lien permanent | Commentaires (7)

Commentaires

Bonsoir Kad,

Je suis incorrigible (je sais) et je vais en remettre une couche. Ce n'est pas pour vous mais cela pourrait interpeller quelques-uns. Alors s'il vous plaît ne m'en veuillez pas trop !
Dans mon très vieux livre (14 siècles quand même), on trouve le verset suivant: « Et Nous avons fait descendre le fer, dans lequel il y a une force redoutable, mais aussi maintes utilités pour les gens. » (vieux livre 57:25)
Ce qui est surprenant, c'est ce verbe "descendre". Dans le vieux livre, il est toujours utilisé pour quelque chose qui provient du ciel (comme la pluie, les anges ou la révélation). Votre billet fournit une explication à l'utilisation de ce terme, et je vous en remercie.
Pour plus d'explications, voir le lien suivant: http://www.islamreligion.com/fr/articles/562/

Écrit par : zakia | 05/08/2010

Moi j'y comprends que le fer a été offert par Dieu à l'humanité. A l'époque il était sans doute l'élément le plus précieux puisqu'il permettait de fabriquer des armes et que votre prophète était tout de même un grand chef de guerre. Mais c'est un peu le problème avec ce langage imagé: on peut y comprendre ce qu'on veut.

Écrit par : Kad | 05/08/2010

"Si demain Kad nous écrit un billet sur une recette pour faire une bonne pizza; Zakia va nous trouver comment faire la pizza selon le coran."

Très bien résumé: ces religieux coincés dans leurs vieux livres sont si ennuyeux…

Petite addition à l'excellente presentation de Kad qui pourrait intéresser les lecteurs: les plus vieux cailloux trouvés sur notre planète sont datés de 3,800,000 ans, et l'age de notre univers pourrait etre de 13,750,000 ans (1). [quoique cela attend encore vérification ou démenti par un saint (ou sain) livre].

(1) Suyu et al., 2010. Dissecting the gravitational lens b1608+656. Ii. Precision measurements of the hubble constant, spatial curvature, and the dark energy equation of state. The Astrophysical Journal, Volume 711, Number 1: doi: 10.1088/0004-637X/711/1/201
http://iopscience.iop.org/0004-637X/711/1/201/

Écrit par : JM | 06/08/2010

"....mais aussi maintes utilités pour les gens. »

Pour "croiser le fer" :))))))))))))

Même la Bible lui est tombée du ciel à mahomet.... LOLLLLLL

Écrit par : Patoucha | 06/08/2010

Je comprends pas bien le :

"Et dans un Univers éternel, cet état aurait été atteint il y a un temps infini..."

pourquoi dans un univers eternel, certains phenomenes, comme le fait que les galaxies s'agglomerent, ne pourraient pas prendre un temps infini avant de se produire?

Écrit par : toto | 27/10/2010

Bonjour,

C'est justement ça le non sens. Pour que notre Univers puisse exister depuis un temps infini, il faut qu'il soit immuable ou, comme vous le dites, que les changements prennent un temps infini pour se produire. Or les lois de la physique de notre Univers ne fonctionnent pas ainsi. Notre Univers évolue c'est un fait. Et l'évolution exclut l'éternité.

Autre non sens que je n'ai pas tellement développé: on ne peut pas être au début de l'éternité. Si l'Univers est éternel, alors il est aussi infiniment vieux. La raison c'est que par rapport à l'infini, tous les chiffres que nous connaissons n'ont aucun sens. Ils ont tous une valeur égale à 0! Et n'importe quel chiffre, aussi petit soit-il, multiplié par l'infini est égal à l'infini ! Donc on ne peut pas se trouver à 1% de l'infini, car cela est égal à l'infini. La conclusion, c'est que si notre Univers ne connait pas de fin, (ce qui semble être le cas d'après les découvertes récentes) alors notre propre existence est un non sens mathématique !

Écrit par : Kad | 28/10/2010

Dans un livre très vieux (14 siècles quand même) 57:25 "Il a fait descendre le livre et la balance" Et moi qui pensait que c'était l'invention des hommes! Enfin, encore une illusion perdue...

La preuve irréfutable contre l'existence d'un univers statique est la 2ème loi de la thermodynamique: "Dans tout système fermé l'entropie croît jusqu'à son niveau maximum". Si donc notre univers était statique, il n'a aurait actuellement ni vie ni échanges d'énergie.

Écrit par : Hakim | 28/10/2010

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