Dernières nouvelles du cosmos, tome 1 : Vers la première seconde

Un grumeau primordial exerce sur son entourage une force d’attraction.

La théorie du Big Bang s’appuie sur une autre hypothèse, non moins fondamentale. Elle suppose que les lois de la physique, telles que nous les avons découvertes au laboratoire et dans le système solaire, sont valables partout dans l’univers. Qu’elles ne changent pas au cours du temps. […]
La situation change à des températures supérieures. Le comportement des forces se modifie radicalement. Résultat curieux, elles en viennent à se ressembler de plus en plus. Cette évolution a donné naissance à la notion d’unification des forces. Notons, cependant, que ces variations des forces ne signifient pas une variation des lois. Elles sont, en fait, prévues par les lois.

Tournons à rebours du temps le film de l’univers. En parallèle avec la croissance de la température et de la densité, on verra les astres se défaire, se disperser dans l’espace en une nuée ardente, homogène et isotherme. Cette substance incandescente est la source du rayonnement fossile.

Aux théologiens qui refusaient, pour des motifs bibliques, la rotation de la Terre, Galilée répondait : « Contentez-vous de nous dire « comment on va au ciel » et laissez-nous le soin de dire « comment va le ciel ».

Electrons et neutrinos appartiennent à la famille des « leptons » (légers). Les quarks et les nucléons sont regroupés sous le nom de « baryons » ou « hadrons » (lourds).

L’âge de l’univers est d’environ quinze milliards d’années. Le rayon de l’univers observable (rayon de causalité) est donc de quinze milliards d’années-lumière. On ne peut pas voir plus loin. Les signaux lumineux émis au-delà de cette distance n’ont pas eu le temps de nous parvenir.
Ce rayon de causalité augmente avec le temps : chaque année il croît d’une année-lumière. Tel qu’il est illustré dans le dessin, il progresse plus vite que l’expansion. Quand l’univers était âgé de quelques heures, la matière de la future Voie lactée s’étendait bien au-delà de sa sphère causale.

Pour retrouver à tout prix l’état statique tant souhaité, Einstein choisit d’assister à cette constante cosmologique (cette nouvelle force) la valeur numérique requise pour compenser exactement l’attraction de la gravité entre les galaxies. L’univers redevient alors statique. Mais rien ne justifie ce choix arbitraire, sauf son aversion épidermique pour l’image d’un univers en changement.

[...] Les électrons, rappelons-le, sont des particules de spin 1/2, c'est à dire des fermions. Mais les paires d'électrons s'associent en opposant leur spin. Ils se comportent alors comme des particules de spin nul. Le champ scalaire, associé à ces paires, possède des propriétés tout à fait remarquables. Il coordonne le mouvement des électrons de façon à annuler le champ magnétique qu'on cherche à lui imposer. d'où l'impossibilité de faire pénétrer ce champ dans un supraconducteur.
On décrit cette exclusion en disant que les photons associés au champ magnétique ont "acquis" de la masse en pénétrant dans le supraconducteur. Cette masse leur est "donnée" par le champ scalaire associé aux paires d'électrons.
De là est née chez les physiciens l'idée d'expliquer la masse des W et des Z de l'unification électrofaible (et aussi des X et des Y de la grande unification) en supposant l'existence de champs scalaires appropriés. Ces champs appelés "champs de Higgs" ...

En 1934, la désintégration de certains isotopes radioactifs met en évidence l’existence de phénomènes pour le moins étonnants. Une partie de l’énergie semble disparaître pendant l’événement ! Pour « sauver » la sacro-sainte loi de la conservation de l’énergie, Wolfgang Pauli propose alors l’existence d’une particule invisible qui emporte discrètement l’énergie manquante : le neutrino. Environ vingt ans plus tard, on le détecte au laboratoire, tel qu’il avait été prévu par Pauli.

La force [de gravité] diminue avec une puissance de moins que l’espace où elle agit. […] La forcé de gravité décroît avec le carré de la distance parce que nous vivons dans un monde à trois dimensions spatiales.