Quels sont les faits étonnants sur l’univers en expansion ?
Réponses
Il a été construit de telle sorte que personne ni rien ne puisse jamais s'échapper.
Parce que l’univers s’étend plus vite que la vitesse de la lumière, rien, pas même la lumière, ne peut jamais en sortir.
C'est comme une mauvaise blague.
Pas vraiment.
Beaucoup de gens ont des idées fausses sur ce que l’on entend exactement lorsqu’un astrophysicien dit : « Hé ! L'Univers est en expansion ! Pour l’expliquer, imaginons ce scénario…
Imaginez que vous regardez la vieille émission COSMOS de Carl Sagan à la télévision. Il donne de merveilleuses explications sur les mystères de cet univers. Après la publicité, Carl avait à peine commencé à expliquer ce que signifiait exactement la déclaration « L'univers est en expansion » lorsque le courant se coupe ! L'écran devient BLANC !
C'est une nuit claire et étoilée, alors vous décidez de faire une longue promenade jusqu'au Grand Canyon avec votre fidèle chien ! Votre esprit est plongé dans des pensées profondes. Vous vous demandez : « Si l’univers est en expansion, suis-je aussi en expansion ? Mon chien est-il trop gros ? Le Grand Canyon lui-même est-il en pleine expansion ? Suis-je incapable de remarquer cette croissance parce que tout dans mon environnement se développe également au même rythme ?
Alors que vous étiez perdu dans vos pensées, soudain, le sol a tremblé ! C'était un tremblement de terre !! Il y a un grand bruit !
Boum !!
Le sol entre vous et votre chien se fissure !!
Vous faites de votre mieux pour tenir cette laisse alors que les tremblements continuent….
Parlons maintenant de notre Cosmos…
La réalité est que l'ESPACE est en expansion ! Et il existe certaines forces dans cet étrange cosmos qui ne sont pas affectées par l’expansion de l’espace. Par exemple, les forces électromagnétiques sont capables de maintenir les atomes ensemble parce qu’elles sont trop fortes pour que la lente expansion de l’espace puisse les surmonter !
Pour en revenir à notre histoire, si la laisse est suffisamment solide pour surmonter la force de friction entre vos chaussures et le sol, alors elle vous maintiendra, vous et votre chien, ensemble lorsque le sol s'écartera sous vos pieds !
Si vous vous demandez pourquoi j'ai pris l'exemple de la force électromagnétique, c'est parce que c'est elle qui détermine la stabilité des atomes et des molécules dans notre environnement. En gros, c'est la laisse qui maintient les électrons et le noyau ensemble dans un atome. Alors ne vous inquiétez pas, votre pièce ne s'agrandit pas :D
En un mot, vous devriez être reconnaissant aux forces électromagnétiques du fait que votre chambre, votre chien, votre chaise ou vous-même ne vous agrandissez pas. L'expansion de l'espace ne peut tout simplement pas dominer la force électromagnétique !!
Parlons maintenant à une échelle plus cosmique. Dans notre système solaire, notre Terre est attirée par notre Soleil à cause de la gravité. Tous les enfants de la ville le savent, n'est-ce pas ?
F=\dfrac{GMm}{r^2}\tag*{}
\boxed {F\propto \dfrac{1}{r^2}}\tag*{}
Si vous regardez attentivement la formule de la force gravitationnelle, vous réaliserez que la gravité est inversement proportionnelle au carré de la distance entre 2 corps. Donc si les 2 corps sont suffisamment proches, alors la force de gravité sera considérablement élevée.
Mais si vous éloignez les 2 corps l’un de l’autre, cette force de gravité diminue ! En ce qui concerne notre système solaire, la force de gravité peut facilement dominer l’expansion de l’espace. Nous ne voyons donc pas la Lune s’éloigner de la Terre ni la Terre s’éloigner du Soleil en raison de l’expansion de notre univers. La gravité est donc comme une laisse entre notre Soleil et la Terre :P
Parlons maintenant à une échelle encore plus cosmique ! Par exemple, pensons aux galaxies ! Nous savons que les galaxies sont distantes de plusieurs années-lumière. Je veux dire, ce sont des distances énormes. Incroyablement grand ! À de si grandes distances, la force de gravité devient assez faible. Elle est si faible que désormais, l'expansion de l'espace domine la gravité !! Cela signifie que les galaxies ont généralement tendance à s’éloigner les unes des autres ! Cela revient à dire que notre laisse est constituée d'un simple brin de corde qui peut se rompre à tout moment à mesure que le tremblement continue et que la fissure dans le sol s'ouvre de plus en plus large. Ou vous pouvez bien sûr lâcher la laisse :P
Eurêka !!
Les gens expliquent généralement cette idée d’expansion de l’Univers en soufflant des ballons sur lesquels des pois sont dessinés à l’aide de marqueurs. Mais si vous y réfléchissez bien, les points grossissent également à mesure que le ballon se gonfle. Ce n’est pas réellement ce que nous essayons d’expliquer.
Donc, une meilleure façon d’y penser serait de penser à des insectes assis à la surface d’un ballon gonflable au lieu de ces pois.
Merci d'avoir lu!!
Notes de bas de page - Si vous voulez en savoir plus sur notre Cosmos (y compris les mathématiques derrière tout cela) et l'astrophysique en général, allez-y et consultez mon blog Quora : Les trous noirs ne sont pas si noirs