L’expansion de l’univers

Récemment, pour une raison inconnue, entre deux poneys, je me suis remis à regarder les étoiles.

Après que quelques amis physiciens très avancés m’ont finalement fait accepter le fait que le monde finira par mourir dans un état thermique quasi nul ou seul de gigantesques trous noirs s’échangeront des restes de matières, je me suis dis que, ça faisait chier, et que j’allais essayer de comprendre.

Représentation réaliste de la fin de l’univers.

Je veux dire, que savoir qu’on est rien, okay, facile, j’accepte sans soucis. Mais se dire que le reste, ça va aussi disparaitre, ça m’a fait mal.  Un peu genre, désespoir sans fond qui vous avale, le voile noir du vide qui vous englobe.

La mort de l’univers…

Alors finalement qu’est ce qui va causer la mort de l’univers ?

Il y a beaucoup, mais alors beaucoup de raisons à ça !

Bon avant quelques explications, aujourd’hui nous allons voir un peu l’expansion de l’univers.

L’univers est en expansion ! Oui vous avez bien entendu l’univers grandit !  Et vous n’allez pas en revenir mais il grandit plus vite que la lumière !

Notice

On ne se prend pas à rêver …. même si c’est vrai y a une raison qui fait que ça l’est. La vitesse de la lumière est inatteignable par l’homme, FOREVER 

Error!

https://www.youtube.com/watch?v=MmRYccuXWNA (approchable certes.) 

Je vois déjà les gens se dire, mais c’est pas possible rien ne peut aller plus vite que la lumière. Les poneys lui ont ravager le cerveau… c’est un légume elucubrateur…

Ouais bah non …

Pour rappel, si nous avons deux étoiles qui vont toutes les deux dans une direction opposée à une vitesse de par exemple 0.6 * vdll ( vdll = vitesse de la lumière, aussi noté c).

Alors la vitesse réelle entre les deux est de environ 0.88 * vdll … oui pas 1.2 * vdll.

0.6 + 0.6 = 0.88 

En effet dans la relativité générale il a été prouvé que rien ne pouvait aller plus vite que la lumière, ni l’information ni la matière.

La vitesse relative entre deux objets est donc donné par l’équation suivante :

 Alors comment se fait-il que dans la réalité les étoiles s’éloignent parfois plus vite que la lumière ?

Ça fout quand même un coup au moral quand on se dit qu’on pourra jamais atteindre certaines étoiles car elles vont plus vite que la vitesse maximum autorisée dans l’univers par les lois de la physique.

Simple … l’expansion de l’univers.  (cf loi de hubble)

La distance entre les étoiles grandit à cause de leurs vitesses, mais vient s’additionner en dehors de l’équation que l’on vient de voir, le fait que les distances s’agrandissent… Notre mètre n’est plus le même qu’il y a 1000 ans … ou même il y a quelques nanosecondes…

En réalité quand on parle de l’univers les gens imaginent que l’univers il grandit.

Alors une question arrive …

En quoi notre univers grandit-il ? Qu’est ce qui est produit lorsqu’il grandit, je veux dire avant il y avait rien, et maintenant il y a de l’univers ?

Ouais et bah en faite non…. l’univers ne grandit pas vraiment dans ce sens la… l’univers il s’étire.

On utilise souvent l’analogie du ballon de baudruche ou de la brioche qui gonfle. Je vais faire une analogie made in leprocrastinateur.

Si vous avez un T-shirt avec des taches, vous pouvez l’étirer.  Et donc  les tâches sont plus éloignées qu’avant. Voilà c’est l’expansion de l’univers… Les distances grandissent.

Je trouve cette analogie plus juste que les autres. Car maintenant si vous regardez au niveau de la fibre du T-shirt, celles-ci s’étirent aussi. Les tâches sont plus grandes.

C’est vrai, vous aussi vous vous étirez, mais parce que à l’échelle de l’univers vous êtes pas grand choses les effets sont négligeables.

Donc globalement l’univers a toujours autant de matière, mais les distances s’agrandissent. Si les distances évoluent certaines valeurs non, comme la vitesse de la lumière. Peut être que un kilomètre de vide en est devenu deux, la lumière mettra donc deux fois plus de temps pour parcourir cette espace qui s’est étiré.

Notice

Mais mais ??? L’univers ne devait-il pas rétrécir pour finir par faire un nouveau bigbang ? 

Alors très cher lecteur, si tu as lu ça… sache que c’est peut être possible mais que en fait non…

Cependant il y a un truc qu’on appelle la constante cosmologique. Et celle-ci permet de déterminer si nous allons continuer a voir l’univers s’étirer ou non.

Actuellement il semblerait que oui la constante cosmologique est une constante positive. Ce qui veut dire que, l’univers va continuer à gonfler.

Cette constante représente l’énergie du vide.

Warning!

Vous allez me dire, mais si l’univers grandit avec la même quantité de matière et d’énergie la densité devrait diminuer et donc la constante évoluer pour finalement se stabiliser ….

Oui, mais c’est pas ce qui se passe. C’est pour ça que nous avons ajouté aux mystères de l’univers l’énergie noire et la matière noire. On ne sait pas de quoi elles sont faites ni comment exactement elles interagissent.

Mais elles permettent d’expliquer pourquoi les galaxies ne volent pas en éclats, pourquoi l’univers continuent à s’étirer etc …

Plus troublant il semblerait que l’énergie noire soit donc une constante et donc que l’univers s’agrandira indéfiniment.

Mais c’est une autre histoire, et peut être que je prendrais le temps pour détailler ce point ci !

Voilà, j’espère que c’était assez simple, voici un petit résumé.

Résumé :

Important!

L’univers ne grandit pas vraiment, il s’étire.
Tout dans l’univers s’étire même vous.

Des objets s’éloignent plus vite que la lumière les uns des autres.
Il n’y a pas création de matière.

Fins du monde possiblent avec l’expansion de l’univers :

Error!

Vide thermique, l’énergie thermique va se diluer dans un univers toujours plus grand à tel point que l’énergie en un point sera presque nul. Un univers mort de froid.

L’expansion sera telle que la force qui maintient la cohésion de la matière ne pourra plus avoir d’effet à cause de distances trop grandes entre les différents constituants. (cf interaction forte)