Résumé
De nombreuses observations confirment la théorie du « Big Bang », selon laquelle l’Univers a commencé dans un état extrêmement chaud et concentré. L’étude du fond cosmologique micro-onde, le plus ancien rayonnement électromagnétique que nous connaissions, a permis de mettre en évidence que l’Univers a connu d’infimes fluctuations de densité 380 000 ans après le Big Bang. Ce sont ces fluctuations qui ont donné naissance aux galaxies. Aujourd’hui, nous savons avec certitude que l’Univers est en expansion. Les galaxies s’éloignent les unes des autres à une vitesse proportionnelle à leur distance : c’est la loi de Hubble-Lemaître.
Mais l’expansion s’accélère. En cause : une mystérieuse énergie noire. Pour l’expliquer – et donc unifier relativité générale et physique quantique –, certaines hypothèses postulent que notre Univers ne serait qu’un parmi d’autres multivers.
Un surprenant voyage dans l’espace, et donc… dans le temps !
Caractéristiques
Sommaire
Chapitre premier - Un peu d’histoire
I. Cosmogonies
II. Galaxies extérieures
III. Modèles d’Univers
IV. Nucléosynthèse des éléments
V. Découverte du fond cosmologique micro-onde
Chapitre II - Preuves de l’existence du Big Bang
I. Le fond cosmologique micro-onde (FCM) : un corps noir parfait
II. Le fond cosmologique comme dernière surface de diffusion
III. Anisotropies du FCM
IV. Oscillations acoustiques baryoniques (BAO)
V. Les grandes structures de l’Univers
VI. Lentilles gravitationnelles
VII. Nucléosynthèse primordiale et baryogénèse
VIII. Évolution temporelle de la température du corps noir
Chapitre III - L’Univers pas à pas
I. Une brève histoire du temps
II. Découplage matière baryonique, photons, neutrinos, matière noire
III. Recombinaison. Âge sombre, effondrement des baryons
IV. Premières étoiles, époque de réionisation de l’Univers, et aube cosmique
Chapitre IV - L’expansion s’accélère…
I. Une découverte inattendue grâce aux supernovæ
II. Énergie du vide et constante cosmologique
III. Énergie noire dynamique, ou quintessence
IV. Nouvelle physique : gravité modifiée
Chapitre V - Inflation éternelle ?
I. Temps, échelle et masse de Planck
II. Théorie de l’inflation : problème de la platitude et problème de l’horizon
III. Fluctuations d’origine quantique
IV. Plusieurs sortes d’inflation
V. Inflation éternelle, multivers et paysage de la théorie des cordes
VI. Alternatives à l’inflation : l’univers cyclique
Conclusion
Actualités
Autour de l'auteur
Professeur au Collège de France, membre de l’Académie des sciences et astrophysicienne à l’Observatoire de Paris, Françoise Combes s’intéresse à l’histoire de l’Univers et des galaxies.
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