Le roman du Big Bang : La plus importante découverte scientifique de tous les temps

Dans ce fabuleux ouvrage, Simon Singh, physicien et journaliste tente de répondre aux grandes questions passionnantes relatives à la magnifique Histoire de l'Univers, à savoir :
– L'Univers est-il statique ou en expansion ?
– L'Univers est-il éternel ou est-il né du Big Bang ;
– Et si l'Univers est issu du Big Bang : qui (Dieu !) ou quoi a provoqué ce Big Bang ?

L'auteur nous raconte donc l'histoire de l'Univers, judicieusement vulgarisée pour le grand public. Ce récit de l'astronomie présenté sous forme d'un suspense palpitant est complété par une foultitude de : schémas, exemples concrets, photos, gravures, dessins… avec en fin de chaque chapitre, un résumé simplifié sous forme de croquis annotés.
Qui plus est, Simon Singh nous présente : les contributions, théories, découvertes scientifiques apportées par de nombreux chercheurs à travers les différentes époques. En effet, Simon Singh plante ce décor infini dès le début de son ouvrage, synthétisant l'immensité de l'Univers en nous expliquant qu'il est composé de cent milliards de galaxies, composées elles-mêmes d'environ cent milliards d'étoiles. Mais comment tout cela, est, et s'est agencé au fil du temps (depuis 13,7 milliards d'années) et continuera à évoluer pendant encore des milliards d'années ?

Afin de présenter les évènements dans l'ordre chronologique, reprenons cette formidable épopée de ce gigantesque Univers (d'une dimension quasi indescriptible et inimaginable pour l'entendement humain) par les débuts de son exploration, par ces microscopiques êtres humains perdus sous cette majestueuse voûte céleste, et qui, de tout temps, se sont passionnés pour ce somptueux Cosmos…
Dernière précision : à la fin de ce commentaire, je dresse un petit récapitulatif de quelques chiffres clefs, permettant de tenter de visualiser l'Univers avec des repères de Distances et de Temps. J'apprécie particulièrement cette citation de James Jeans que donne Simon Singh, pour essayer de visualiser l'immensité de l'Univers (page 3) :
« Placez trois grains de sable à l'intérieur d'une vaste cathédrale, et la cathédrale sera plus densément remplie de sable que l'espace ne l'est d'étoiles ».
Donc, bien avant notre ère, les gens pensaient qu'en voyant défiler : le ciel, le jour, la nuit, le soleil et les étoiles…, toute cette féerie tournait autour de notre planète Terre. A priori, en effet, c'est l'idée la plus simple lorsque l'on regarde en l'air. Cette vision de notre système Solaire perdura durant plusieurs siècles et se nomme : géocentrique (centré autour de la Terre).
Ce n'est qu'au Vème siècle avant notre ère que, Philalaüs de Crotone, suggéra qu'en réalité il s'agissait du contraire, à savoir que c'était la Terre qui tournait autour du Soleil. Les précisions furent ensuite apportées par le philosophe Aristarque, né en 310 avant J.-C.. C'est également ce même Aristarque qui précisa, dès cette époque, que la Terre tournait sur son axe en vingt-quatre heures. Ce qui explique, par conséquent, pourquoi nous nous retrouvons indéfiniment et alternativement dans une phase nocturne avec vue sur les étoiles, puis une phase diurne face au Soleil. de même, il savait déjà calculer à peu près la distance Terre-Soleil (distance réelle : 150 000 000 de km). Cette vision de notre système Solaire se nomme quant à elle : héliocentrique (centré autour du Soleil).
Pourtant, cette hypothèse héliocentrique d'Aristarque qui s'avéra juste, fut rejetée par les Grecs de l'Antiquité, car considérée comme allant à l'encontre du bon sens. Et les quinze siècles suivants perdurèrent sous le joug intransigeant de la vision géocentrique erronée du système Solaire.
Ce fut alors Ptolémée, vivant au IIème siècle de notre ère qui se chargea, à l'aide d'explications extrêmement complexes, de tenter de prouver ce système erroné : géocentrique ; mythe qui s'encra dans l'esprit humain durant encore de nombreux siècles. le bon sens et la connaissance scientifique s'influençaient mutuellement ; à tel point que la thèse valide héliocentrique fut longtemps considérée comme une idée totalement hérétique.
Et effectivement, tout semblait aller dans le sens d'un système géocentrique :
1 / Tous les objets, comme les planètes du système Solaire et le Soleil paraissaient tourner autour de la Terre ;
2 / Les êtres humains et les objets restant fixes, la Terre ne pouvaient bouger : elle devait être fixe et être située au centre du système Solaire, voire même, de l'Univers ;
3 / Qui plus est, La Terre devait forcément être le centre de l'Univers puisque les objets tombaient dans quelle direction… ? Sur la Terre bien sûr, et non dans le vide sidéral ;
Etc..
Pourtant, la suite de l'étude de l'Univers démontra un nombre incalculable de fois, que : bon sens et rigueur scientifique n'allaient pas toujours de paire, loin de là… Et tous ces phénomènes semblant relever du bon sens furent démontés scientifiquement par les lois de la physique, de la Gravité terrestre, des mathématiques, de l'astronomie, etc..
Bref, ce n'est qu'au XVIème siècle qu'un astronome eut le courage de reprendre depuis le début, la théorie de l'Univers héliocentrique, et d'affronter l'intelligentsia, en contestant la cosmologie des Grecs. Cet homme qui reprenait la suite des travaux entrepris par Aristarque était un certain : Nikolaj Kopernik ou Nicolas Copernicus, bref en un nom : Copernic !
Mais trop en avance sur son temps, sa théorie d'un Univers héliocentrique tomba à nouveau dans l'oubli…

Au XVIIème siècle, Johannes Kepler, s'appuyant sur les travaux du Danois Tycho Brahé, précisa la thèse Copernicienne. Au passage, Kepler rectifia trois erreurs de Copernic. Les points deux et trois découlant du premier (page 63) :
« 1. les planètes décrivent des ellipses, et non des cercles parfaits,
2. la vitesse des planètes varie constamment,
3. le Soleil ne se trouve pas tout à fait au centre de ces orbites. »
Kepler rédigea alors sa thèse, en 1609, dans un épais traité nommé Astronomia Nova, récapitulant ainsi huit années d'un travail acharné destiné à compléter la thèse de l'Univers héliocentrique de Copernic.
Mais à nouveau, sa thèse fut confrontée à la moquerie des intellectuels, de la grande majorité des philosophes, astronomes et Hauts dignitaires de l'Église. Tous, lui reprochèrent de ne pouvoir apporter des réponses à certaines questions, comme celle concernant la notion de Gravité terrestre, encore inconnue à cette époque. de plus, il était inconcevable intellectuellement, en ce temps, qu'une orbite elliptique puisse concurrencer le modèle « parfait » de l'orbite circulaire.
Parallèlement, en 1609 toujours, Galilée reprenant l'invention du lunetier flamand, Hans Lippershey, conçu le plus puissant télescope pour l'époque, capable d'obtenir un grossissement x 60.
Les observations de Galilée vinrent confirmer le modèle héliocentrique. L'usage du télescope permettait enfin de démontrer et prouver scientifiquement la thèse d'un système Solaire héliocentrique. Il est utile de préciser qu'à cette époque les termes de : système solaire et d'Univers représentaient une seule et même entité. La vision d'un vaste Univers, tel que nous le connaissons aujourd'hui, n'était même pas imaginable et cela jusqu'à la fin du 19ème siècle…
Perdurait, malgré tout, dans la thèse héliocentrique, l'inexplicable problème de la Gravité, qui ne fut résolu définitivement qu'au 20ème siècle par Albert Einstein.
L'Église étant totalement accrochée au dogme du modèle géocentrique, puisque Dieu l'avait voulu ainsi dans la Bible, en 1616, une Commission de l'Inquisition déclara officiellement que défendre la conception héliocentrique de l'Univers était hérétique. En 1633, l'Inquisition fit donc comparaître Galilée sur le chef d'accusation de « grave soupçon d'hérésie ». Après avoir évité le pire, Galilée fut alors assigné à résidence et son dernier ouvrage : le Dialogue fut interdit. Galilée fut même contraint de se rétracter, de renier publiquement la vérité scientifique qu'il avait apporté à l'humanité. Comme le précise fort justement Simon Singh, ce fut l'une des périodes les plus sombres de l'histoire des sciences. La légende prétend que pour conserver sa dignité, Galilée, après s'être agenouillé pour recevoir la sentence, aurait murmuré, en se relevant : « Eppur si muove ! » (« Et pourtant, elle bouge ! »).

Mais comme je le précisais plus haut, à cette époque, l'Homme ne connaissait qu'une infime partie de l'Univers, juste : le système Solaire. Il restait à explorer tous les confins de l'Univers, en commençant par notre Galaxie (la Voie Lactée) incluant notre système Solaire ; ainsi que les innombrables autres Galaxies, étoiles, planètes, trous noirs, etc..
Une autre question ne pouvait encore se poser à l'époque : celle concernant la création de l'Univers, et encore moins, la théorie du Big Bang. de surcroît, c'eût été risquer d'exposer la possibilité de la création de l'Univers sans l'intervention d'un Dieu. Chose qui, en ce temps, était de toute façon purement et simplement inconcevable.
À cette époque, on estimait l'ancienneté de l'Univers à environ seulement 6 000 ans. Puis au fil du temps, les estimations quant à l'ancienneté de l'Univers s'allongèrent, pour arriver à la fin du 19ème siècle à envisager un Univers éternel sans début, ni fin.
Ce fut alors la grande question du 20ème siècle : l'Univers était-il éternel ou avait-il été créé ? Et si oui, par qui ou par quoi ?

C'est au début du 20ème siècle que Albert Michelson calcula assez précisément la vitesse de la Lumière, à : 299 910 km/s.
En 1905, Albert Einstein publia son fameux article sur la théorie de la Relativité Restreinte, considérant que l'Espace et le Temps étaient tous deux flexibles, formant une seule entité : l'Espace-Temps.
En 1907, il exposa la théorie sur la Relativité Générale, peaufinant ainsi la célèbre loi sur la Gravitation inaugurée par Isaac Newton.
Mais Einstein constata que, suite à la découverte de sa nouvelle théorie sur la gravitation, « logiquement », l'Univers devrait se contracter et s'effondrer sur lui-même. Pour tenter de remédier à cette problématique de taille, il introduisit la notion de Constante Cosmologique. Mais cette dernière s'avéra erronée, ce que finira par reconnaître Einstein lui-même (nous le verrons plus loin…).
En 1922, Alexandre Friedmann élabora mathématiquement la thèse de l'expansion d'un l'Univers infini. Subitement décédé en 1925, c'est Georges Lemaître, un prêtre et cosmologiste Belge, qui reprit à zéro l'étude de l'expansion de l'Univers.
Devenu une Autorité dans son domaine, Einstein méprisa la théorie de l'expansion de l'Univers et le fit savoir à Lemaître. Pourtant, cette théorie devait finir par aboutir à la découverte du Big Bang.

Le Big Bang fut donc décrit par Lemaître, sous la forme d'un « atome primitif » extrêmement dense et compact ayant explosé puis s'étant dilaté, pour former l'Univers tel qu'on le connaît aujourd'hui.

Notre Univers est réellement prodigieusement étonnant. Et le principal intérêt de cet ouvrage passionnant réside dans le fait que Simon Singh jalonne son récit d'exemples plus intéressants les uns que les autres. Par exemple, il nous présente la découverte faite en 1967 par l'astronome anglaise Jocelyn Bell, qui découvrit l'existence d'un nouveau type d'étoile : le Pulsar. Ce sont de toutes petites étoiles (environ 10 km de diamètre), en fin de vie, en rotations hyper-rapides sur elles-mêmes (une seconde, voire beaucoup moins en millisecondes) émettant de brefs signaux lumineux. Une particularité réside dans leur incroyable densité : « (…) une seule cuillerée de matière de pulsar pèse un milliard de tonnes. » !

Les distances dans l'Univers sont tellement gigantesques que les astronomes utilisent comme échelle : l'Année-Lumière. C'est-à-dire la distance parcourue par la Lumière en une année, soit : 31 557 600 secondes/an x 299 792 km/s (la vitesse de la Lumière) = 1 Année-Lumière donc : 9 460 000 000 000 km.
Pour avoir un ordre d'idée, l'étoile la plus proche de notre système Solaire, Proxima du Centaure, est située à environ 4,22 Années-Lumière.
Notre Galaxie, la Voie Lactée, dans laquelle est inclus notre système Solaire, est large de 100 000 Années-Lumière et épaisse de 10 000 Années-Lumière.
Et la Voie Lactée se déplace dans l'Univers à plus de 1,5 million de km/h !

Au début de ce commentaire, je précisais que jusqu'à récemment, au début du 20ème siècle, on pensait que tout l'Univers était contenu dans notre Galaxie, la Voie Lactée. Ou tout du moins, qu'il n'existait pas de preuve de l'existence de l'Univers au-delà de notre Galaxie. C'est donc l'astronome Edwin Hubble qui trancha définitivement ce débat en découvrant, en octobre 1923, que la nébuleuse d'Andromède était en réalité une Galaxie qui se trouvait en dehors de notre Voie Lactée. En effet, il calcula, à cette époque, que la Galaxie d'Andromède devait se situer à environ 900 000 Années-Lumière de la Terre. Or, étant donné que la Voie Lactée « ne fait que » 100 000 Années-Lumière de diamètre, la Galaxie d'Andromède se situe donc forcément bien au-delà de notre Voie Lactée. Les calculs ultérieurs démontrèrent que Hubble s'était trompé dans ses calculs, mais sans remettre en cause sa théorie, bien au contraire, puisqu'en réalité la Galaxie d'Andromède se situe à plus de…, 2 000 000 d'Années-Lumière de la Terre !
La découverte de Hubble fut déterminante puisqu'elle révélait toute l'immensité, le gigantisme de l'Univers. En effet, il est impossible de se représenter ces milliards d'immenses Galaxies propulsées à des distances et vitesses phénoménales dans cet Univers infini sans cesse en expansion.
Depuis cette découverte par Hubble, la plupart des nébuleuses ont pris le nom de Galaxies. Aujourd'hui, le terme de nébuleuse ne sert qu'à désigner de simples nuages de gaz et de poussières situés à l'intérieur de la Voie Lactée.
En moyenne, chaque Galaxie est composée d'une centaine de milliards d'étoiles (Soleils), comme c'est le cas pour notre Voie Lactée.
Et de nos jours, nous savons donc que des Galaxies se situent à des milliards d'Années-Lumière de la Terre.
Qui plus est, dans cet Univers en expansion constante, les Galaxies s'éloignent les unes des autres à des vitesses phénoménales. C'est encore Edwin Hubble qui démontra que la vitesse des Galaxies augmentaient au fur et à mesure de leur éloignement, c'est la loi de Hubble. Sans le savoir, il était en train de conforter la théorie du Big Bang : une explosion initiale ayant créé puis projeté les Galaxies dans un Univers infini… (page 250) :
« Si Hubble disait vrai, les répercussions de ses résultats seraient immenses. Les galaxies ne fonçaient pas au hasard à travers le cosmos, mais leurs vitesses étaient liées mathématiquement à leurs distances, et quand les scientifiques constatent une telle corrélation, ils cherchent à lui trouver une signification plus profonde. En l'occurrence, la conclusion fondamentale à tirer était qu'à un moment de l'histoire de l'univers, toutes les galaxies s'étaient trouvées comprimées dans la même petite région. C'était la première observation laissant entendre que l'explosion primordiale que nous appelons aujourd'hui le Big Bang avait pu se produire un jour. C'était le premier indice laissant supposer que l'univers avait eu un commencement. »
Alors, les distances et les vitesses devenant de plus en plus importantes, les astronomes inventèrent une autre base de mesure qui est : le Mégaparsec. 1 Mpc est donc égal à 3 260 000 Années-Lumière, soit 30 900 000 000 000 000 000 km.

Hubble confirma donc les travaux scientifiques entrepris par alexander Friedmann et Georges Lemaître. Ce dernier utilisait une belle expression pour nommer le Big Bang : « Un jour sans jour d'avant ».
L'expansion de l'Univers correspond donc à une dilation de l'Univers, car en effet… (page 266) :
(…) les galaxies ne se déplacent pas dans l'espace ; c'est l'espace situé entre les galaxies qui se dilate. »
Après toutes ces découvertes fondamentales de Friedmann, Lemaître et Hubble, le 3 février 1931, Albert Einstein déclara officiellement et publiquement qu'il abandonnait sa théorie Cosmologique Statique (Constante Cosmologique) d'un Univers éternel et statique, pour adopter le modèle de l'Univers en expansion, issu du Big Bang. En 1933, Einstein félicita Lemaître pour ses travaux, après l'avoir ouvertement critiqué six ans plus tôt. Pour les Autorités scientifiques (et pour Lemaître en particulier) la reconnaissance, par le grand scientifique qu'était Einstein, du modèle du Big Bang engendrant un Univers en expansion, s'avéra d'une grande importance. Malgré tout, à cette époque, la majorité des physiciens restèrent convaincus de l'existence d'un Univers éternel et statique ; car il fallait éclaircir encore certains points : comme la contradiction qui existait entre l'âge de l'Univers et des étoiles.
Les avis étant encore très partagés, les recherches, pour prouver la véracité du modèle du Big Bang, se poursuivirent…

Au milieu des années 1960, par hasard, Penzias et Wilson découvrirent une infime onde radio-cosmique, un bruit de fond cosmique : le rayonnement RFC (Rayonnement de Fond Cosmologique). Ce dernier permit de confirmer la théorie du Big Bang, donc d'un Univers avec une origine et en expansion. Dès 1948, Alpher, Gamow et Herman avaient déjà prédit l'existence de ce rayonnement RFC.
Depuis 1950, les études cosmologiques ne font qu'appuyer la thèse du Big Bang.
D'ailleurs, en 1992, le satellite COBE permit de confirmer les infimes mais réelles variations du rayonnement RFC.
Qui plus est, les scientifiques finirent pas réussir à dater de manière relativement précise l'âge de l'Univers, à environ : 13,7 milliards d'années. Cette découverte remettait dans l'ordre les datations des Galaxies et des étoiles.

P.S. : Vous pouvez consulter ce commentaire, dans son intégralité, sur mon blog :
Lien : https://communismetotalitari..

Agréable à lire et rythmé, ce livre pose une question sous-jacente : vulgariser l'histoire de la cosmologie est-elle possible sans la romancer ? Simon Sigh, en romançant le Big Bang, choisit un procédé certes vivant et accrocheur, mais donne une image erronée des débats scientifiques et physiques : pour faire efficace, rien n'oblige à faire manichéen. Ce choix méthodique a ses limites et caricature l'opposition savants sclérosés dans le passé et savants d'avant-garde (id est les vrais héros de la science). Beaucoup d'affirmations sont à l'emporte-pièce (avant Darwin, savant et philosophes acceptaient que la Terre ait 6000 ans… Et bien non, c'est faux). Quant aux partisans du Big Bang, ils sont les premiers à proposer un modèle de cosmogonie non assujetti au dogme : voilà un raccourci intellectuel que l'histoire des sciences et l'épistémologie n'apprécient guère. Hormis ces considérations fausses, ce livre reste attrayant pour un roman à visée scientifique.
Lien : https://tandisquemoiquatrenu..

Voila un opus pédagogique , intelligent , riche en savoir .
Le lecteur est ici convié à la découverte des mystéres de l'univers , et le fait que ce livre soit trés accessible augmente le plaisir de lecture .
A aucun moment on est lachés , et on progresse dans la découverte de ce mystére qu'est le Big Bang.
Certes , ce n'est pas du Pernaut , il faut réfléchir pour suivre ce livre , mais que c'est bon de découvrir les mystéres de la terre !
Brillant !

Comme d'habitude, les ouvrages publiés par JC Lattès sont très documentés (donc souvent assez épais) et méritent le détour.
Ce livre de 500 pages ne déroge pas à la règle. Il retrace l'histoire de la conception de l'univers depuis la mythologie jusqu'aux résultats de la mission WMAP (édition 2005), soit plus de 2500 ans d'histoire.
Le texte riche d'anecdotes et de détails est en moyenne illustré toutes les dix pages de dessins, schémas, tableaux et de photos (mais tramées et de qualité très moyenne).
L'auteur a divisé l'ouvrage en 5 chapitres chronologiques : avant 1900, la gravitation et la théorie d'Einstein, la découverte de l'expansion de l'univers, la théorie du Big Bang et le changement de paradigme qu'elle imposa progressivement. le tout est complété par un épilogue et des annexes générales.
Un livre à mettre entre toutes les mains des amateurs de l'histoire des sciences. Il ne requiert aucune connaissance préalable, il se lit assez facilement, d'où le titre.

Il est déjà extraordinaire de nous expliquer clairement les différentes étapes de la pensée scientifique. Il est beaucoup plus rare de nous faire comprendre précisément le contexte, l'air du temps, qui a conduit à la pérennité d'idées fausses qui feraient rire, goguenards, la quasi-totalité de nos concitoyens. L'auteur accompli ce tour de force en nous conduisant à ressentir le bon sens de la période évoquée. Ce bon sens dont Albert EINSTEIN aurait dit qu'il est "en fait l'ensemble des idées reçues qu'on nous a inculquées jusqu'à 18 ans." Effectivement, si nous croyions que les objets tombent parce qu'ils sont attirés par le centre de l'univers, il y a de grande chance pour que, comme nos ancêtres dont PTOLÉMÉE, nous soyons convaincus pour deux mille ans, par nos observations immédiates, que la terre est immobile et que tout tourne autour de son centre qui est le centre de l'univers.
Le tour de force est donc bien de nous transporter hors de notre propre air du temps et de nous plonger réellement dans une histoire de la cosmologie romancée et documentée.