L'Univers

L'Univers est, par définition, tout ce qui existe : les planètes, les étoiles, les galaxies .....

L'univers observable est d'une taille de plus de 10 milliards d'années lumière, et l'âge de notre univers est estimé à environ 13,7 milliards d'années. Il continue à s'étendre et selon les astrophysiciens, son expansion se poursuivra "éternellement".

Quel est son origine ? Le concept à la base de notre univers est assez abstrait : il n'y a pas de temps 0, mais il a bien commencé de "quelque chose". En quelque sorte, il est né d'une singularité dans l'espace-temps, qui à un moment donné (si on peut parler de moment car le temps n'existait pas encore alors) a connu un formidable mouvement d'expansion : le Big Bang. Partant d'une infime boule d'énergie pure (il faut essayer d'imaginer qu'après l'initialisation de l'expansion, toute la matière de notre univers était contenue dans un volume inférieur au rayon d'un atome), il s'est élargi, passant de la taille d'une molécule à celle d'une galaxie en quelques secondes avant de poursuivre une expansion continuant de nos jours. Remarquons que cette formidable expansion initiale n'est pas contradictoire avec la vitesse de la lumière qui est jusqu'à aujourd'hui la limite théorique en matière de célérité : ce n'est pas la matière qui s'est déplacée à une telle vitesse, mais notre univers tout entier qui s'est étendu, étiré.

Depuis, des atomes, puis des molécules, des nuages de gaz se sont formés. De cela sont nées les étoiles, puis les galaxies, et même des planètes où la vie a pu se développer.

Des questions récurrentes se posent sur la forme et la nature de notre univers. Est-il fermé ? Est-il infini ? Combien existe-t-il de dimensions ? Peut-on voyager dans l'espace et le temps, instantanément ? Existe-t-il d'autres univers ? Est-il plat ?
En fait les questions sont pour la plupart ouvertes. Notre univers semble être ouvert, c'est-à-dire qu'au contraire de la Terre en suivant un cap constant on ne peut pas revenir au point de départ. Quant à sa finitude, les scientifiques travaillent encore sur le sujet, et il est probable que la réponse ne sera jamais trouvée.
Du point de vue des dimensions, nous n'en voyons que 3 dans la vie courante : longueur, largeur, hauteur. Il est commun d'ajouter celle du temps, et ainsi nous vivons dans un espace apparemment à 4 dimensions. Maintenant, les scientifiques ont montré que certaines espèces de corps physiques ne peuvent exister que si notre univers ne compte beaucoup plus de dimensions (26 dimensions par exemple). Une théorie en vogue, celles des cordes, s'attachent à montrer qu'à notre échelle des dimensions supplémentaires, qui existent, sont tellement "aplaties" qu'on ne les voit pas - un peu comme l'épaisseur d'une feuille de papier pour d'éventuels êtres qui vivraient dans un monde en deux dimensions spatiales.
La question du voyage dans le temps est plus cruciale : elle pose d'irrésolubles paradoxes,dont le fameux paradoxe de la paternité (si je tue mon père avant qu'il ne me crée, comment pourrais-je être né et ainsi l'avoir tué !!!). Celle du voyage spatial ultrarapide paraît possible mais extrêmement difficile. A priori, voyager à une vitesse proche de la lumière permet de s'affranchir ou presque des effets du temps (voir la page des formules). Des nouvelles théories commencent à investiguer des idées plus osées, telle celle de l'utilisation d'une matière exotique à "énergie négative" qui permettrait d'anti-dilater l'espace-temps devant le vaisseau spatial et ainsi en comprimant les distances de faire arriver directement le vaisseau au point voulu : le hic, c'est que pour un vaisseau d'une taille tout à fait raisonnable, il semble falloir une masse de matière exotique égale à celle de la Terre, alors que personne n'en possède le moindre gramme ...
Pour la question de l'existence d'autres univers, il faut faire attention à la terminologie. Notre univers est ce qui contient tous les astres nés du Big Bang. Rien n'interdit que d'autres Big Bang se soit produit en dehors du nôtre. L'Univers contient tous les univers, il n'en existe qu'un, mais il peut exister d'autres univers que le nôtre.
Enfin, Einstein a montré au début du siècle dernier que la matière courbait l'espace-temps : la lumière ne se déplace ainsi pas en ligne droite mais est influencée par la gravité. Néanmoins, dans sa grande majorité (i-e loin des concentrations de masses comme les étoiles ou les trous noirs), notre univers peut être considérée comme plat. Ainsi les calculs de la géométrie euclidienne sont valables dans une grande partie de celui-ci.

Ensuite, dans le futur, notre univers va continuer de voir ses dimensions grandir, et d'ici à 10¹⁰⁰ années toute la matière (étoiles, planètes et galaxies) se sera "évaporée". En effet avec le temps la matière va se désagréger et s'évanouir en énergie dans l'espace-temps. Ainsi après que les étoiles ne se soit éteintes et que notre univers soit devenu obscur, il ne restera rien de lui que nous aurons connu.