NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Sommaire de cette page

>>> Approche

>>> Taille initiale de l'univers

>>> Stades d'expansion

>>> Vitesse d'expansion

 

 

 

 

Expansion de l'Univers

 

Vitesse stupéfiante de l'expansion dans les premiers instants après le bigbang.

 

 

 

Approche

 

*    En 1923, Edwin Hubble (1889-1953), découvre que la nébuleuse Andromède est composée d'étoiles, c'est une galaxie. Une nouvelle dimension de l'univers … Notre Galaxie (La Voie Lactée) mesure 100 000 années de lumière. Au-delà, l'Univers "visible" mesure 13,7 milliards d'années de lumière ou 93 milliards d'al. pour l'Univers observable.

*    Mais ce n'est pas la moindre des découvertes. Hubble constate que ces galaxies s'éloignent et cela d'autant plus vite qu'elles sont éloignées. Comme si notre Galaxie exerçait une force de répulsion sur les objets du cosmos. Nous verrons que c'est une illusion.

Notez que cette affirmation est vraie en général et peut subir des exceptions lorsque les objets sont proches. Par exemple, Andromède notre galaxie voisine, se rapproche de la Voie Lactée pour entrer en collision (fusion) dans six milliards d'années.

*    Pour imaginer l'expansion de l'Univers est de coutume de prendre l'analogie du pudding aux raisins. Lorsque le pudding gonfle à la cuisson, les raisons s'éloignent les uns des autres. C'est ce que font les galaxies. En fait, placé sur une quelconque galaxie, nous verrions l'expansion de la même manière. Ce ne sont pas les galaxies qui s'éloignent de nous. Ce sont toutes les galaxies qui s'éloignent les unes des autres.

*    Une autre analogie parlante est celle du ballon de baudruche. Dessinez des poissons dessus, gonflez et observez le déplacement des poissons les uns par rapport aux autres. Si vous en choisissez un, remarquez que ses voisins se déplacent moins vite que les autres plus lointains. Ceci est dû à la quantité de caoutchouc qui sépare les uns des autres.

*    Localement les galaxies se déplacent à raison de 590 kilomètre par seconde et cela dans tout l'Univers.

*    Nous avons compris que ce ne sont pas les galaxies qui bougent, mais le substrat, l'espace (le caoutchouc du ballon). C'est bien l'espace lui-même qui gonfle. Il gonfle dans quoi? Dans l'espace! Difficile à comprendre même pour les physiciens.

 

 

Les nombres

Soient les nombres entiers: 1, 2, 3 …  . Chacun se trouve à une unité du précédent.  Multiplions ces nombres par 2: 2, 4 , 6 …  . Chacun se trouve à deux unités du précédent. Multiplions par deux, puis par deux, etc. Les nombres s'éloignent de plus en plus vite les uns des autres. Un peu comme les galaxies dans le cosmos.

Raman Sundrum – Université Johns Hopkins

Rapporté par Natalie Angier – Petit cours de sciences – Dunod – Page 339

 

 

TAILLE INITIALE DE L'UNIVERS

À 10-43 seconde

après l'explosion originelle (bigbang) la taille de l'Univers était de :

10-33 centimètre

(10-35 m)

 Soit,

beaucoup moins que la taille du noyau d'un atome :

10-13 cm

 

La température s'élevait à :

1032 degrés

La densité:

1094 g/cm3

Voir Ère et dimensions de Planck / Premiers temps de l'Univers

 

 

 

Stades d'expansion

Univers

initial

Taille

d'un noyau

Taille

d'une pomme

Univers

actuel

Instant (s)

10-44

10-35

10-32

1017

Taille (m)

10-35

10-14

10-1

1025

 

 

 

Vitesse d'expansion

De taille noyau

à taille pomme

De taille pomme

à taille actuelle

Grossissement

10-1 / 10-14 = 1013

1025 / 10-1 = 1026

Durée

10-32 – 10-35 = 10-32

1017 – 10-32 = 1017

Vitesse d'expansion

1013 / 10-32 = 1045

1026 / 1017 = 109

 

Expansion vertigineuse jusqu'à atteindre environ la taille d'une pomme.

Depuis lors, expansion plus " modeste ".

 

Comparaison

Un grain de sable, au lieu du noyau, serait devenu incommensurablement plus gros que la pomme.

 

En fait, un univers plus grand que le notre d'un facteur aussi phénoménal que 1015.

 

Calcul:  0,1 mm grossi par 1045 donne 1041 m ou 1041-16 = 1025 années de lumière à comparer à 1,5 1010 pour notre Univers.

 

 

 

 

 

 

Suite

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Voir

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