Notre Univers a commencé avec le Big Bang, mais cela ne veut pas dire que nous l'avons dessiné correctement pour nous-mêmes. La plupart d'entre nous l'imaginent comme une véritable explosion: quand tout commence par chaud et dense, puis se refroidit et se refroidit, tandis que des fragments individuels volent de plus en plus loin. Mais ce n'est pas du tout vrai. Par conséquent, la question se pose: l'Univers a-t-il un centre? Le rayonnement de fond cosmique est-il vraiment à la même distance de nous où que vous regardiez? Après tout, si l'Univers est en expansion, alors cette expansion doit avoir commencé quelque part?
Pensons un instant à la physique de l'explosion et à ce que serait notre univers s'il commençait par elle.
Les premières étapes de l'explosion lors de l'essai nucléaire de Trinity, 16 millisecondes après l'explosion. Le sommet de la boule de feu est à une hauteur de 200 mètres. 16 juillet 1945
L'explosion commence à un moment donné et s'étend rapidement vers l'extérieur. Le matériau qui se déplace le plus rapidement sort le plus rapidement et se propage donc le plus rapidement. Plus vous êtes éloigné du centre de l'explosion, moins de matière vous rattrapera. La densité d'énergie diminue avec le temps, mais plus loin de l'explosion, elle diminue plus rapidement, car le matériau énergétique est plus raréfié à proximité. Où que vous soyez, vous pourrez toujours - si vous n'êtes pas détruit - reconstruire le centre de l'explosion.
La structure à grande échelle de l'univers change avec le temps à mesure que de minuscules défauts se développent et forment les premières étoiles et galaxies, puis fusionnent pour former les grandes galaxies modernes que nous voyons aujourd'hui. Plus vous regardez loin, plus l'univers est jeune.
Mais ce n'est pas l'univers que nous voyons. L'univers se ressemble à grande et à petite distance: les mêmes densités, les mêmes énergies, les mêmes galaxies, etc. vitesses inférieures; ils semblent plus jeunes. Et à grande distance, les objets ne deviennent pas moins, mais plus. Et si nous regardons comment tout dans l'univers bouge, nous pouvons voir que malgré ce que nous voyons à des dizaines de milliards d'années-lumière, nous avons reconstruit le centre là où nous sommes.
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Le Superamas de Laniakei, marqué en rouge pour la position de la Voie lactée, ne représente qu'un milliardième du volume de l'univers observable. Si l'univers commençait par une explosion, la Voie lactée serait exactement au centre
Cela signifie-t-il que nous, de tous les billions de galaxies de l'univers, sommes au centre du Big Bang? Et que «l'explosion» d'origine était réglée de cette façon - avec des densités d'énergie irrégulières et inhomogènes, des «points de référence» et une mystérieuse lueur de 2,7 K - de sorte que nous étions en son centre? Comme il serait généreux pour l'Univers de s'ajuster pour que nous soyons à ce point incroyablement irréaliste au début.
Lors d'une explosion dans l'espace, le matériau extérieur sera retiré le plus rapidement, ce qui signifie qu'il sera le plus rapide pour démontrer d'autres propriétés, en s'éloignant du centre, car il perdra plus rapidement de l'énergie et de la densité.
Mais la relativité générale nous dit qu'il ne s'agit pas d'une explosion, mais d'une expansion. L'univers a commencé avec un état chaud et dense et c'est son tissu qui s'est développé. Il y a une idée fausse selon laquelle il fallait partir d'un point, mais non. La zone entière avait de telles propriétés - remplie de matière, d'énergie, etc. - et alors simplement la gravité universelle entra en action.
Ces propriétés étaient les mêmes partout et partout - densité, température, nombre de galaxies, etc. Mais si nous pouvions voir cela, nous trouverions la preuve d'un univers en évolution. Puisque le Big Bang s'est produit immédiatement et partout il y a un certain temps dans une certaine région de l'espace, et cette région est tout ce que nous pouvons voir, si nous regardons de notre point de vue - nous voyons une région de l'espace qui n'est pas trop différente de notre propre position dans le passé. C'est difficile à comprendre, mais essayez-le.
Regarder en arrière sur de grandes distances cosmiques, c'est comme regarder dans le temps. Cela fait 13,8 milliards d'années depuis le Big Bang où nous nous trouvons actuellement, mais le Big Bang s'est également produit ailleurs. La lumière voyageant dans le temps à partir de ces galaxies signifie que nous voyons des régions lointaines telles qu'elles étaient dans le passé.
Les galaxies dont la lumière nous atteint depuis un milliard d'années nous sont visibles comme elles l'étaient il y a un milliard d'années; les galaxies qui nous apparaissent dix milliards d'années plus tard semblent telles qu'elles étaient exactement cette fois. Il y a 13,8 milliards d'années, l'univers était plein de rayonnement, pas de matière, et lorsque les atomes neutres se sont formés pour la première fois, ce rayonnement n'est allé nulle part, s'est refroidi et a subi un décalage vers le rouge en raison de l'expansion de l'univers. Ce que nous voyons comme le fond cosmique des micro-ondes n'est pas seulement la rémanence du Big Bang, mais il est visible de n'importe où dans l'univers.
L'univers n'a pas besoin d'avoir un centre. Ce que nous appelons la «région» de l'espace dans laquelle le Big Bang a eu lieu peut être l'infini. S'il y a un centre, il pourrait littéralement être n'importe où, et nous ne le saurions pas, car nous n'observons pas suffisamment l'Univers pour obtenir des informations complètes. Nous aurions besoin de voir le bord, l'anisotropie fondamentale (quand différentes directions semblent différentes) dans les températures et le nombre de galaxies, et notre univers aux plus grandes échelles semble le même partout et dans toutes les directions.
Il n'y a aucun endroit à partir duquel l'univers a commencé à s'étendre, il y a un moment où l'univers a commencé à s'étendre. C'est exactement ce qu'était le Big Bang: l'état dans lequel tout l'Univers observable est passé à un certain moment. C'est pourquoi regarder dans toutes les directions, c'est regarder dans le temps. C'est pourquoi l'Univers est homogène dans toutes les directions. C'est pourquoi notre histoire de l'évolution cosmique peut être retracée aussi loin que nos observatoires peuvent le voir.
Peut-être que l'univers a une forme et une taille finies, mais si tel est le cas, alors cette information ne nous est pas disponible. Une partie de l'univers que nous observons est finie, et cette information n'y est pas contenue. Si vous pensez à l'univers comme un ballon, une miche de pain ou autre chose par analogie, n'oubliez pas que nous ne pouvons accéder qu'à une infime partie de l'univers réel. Tout ce que nous voyons en est une petite partie. Et qu'elle soit finie ou infinie, elle ne cesse de s'étendre et de se décompacter.
L'univers ne se développe d'aucune façon; il devient simplement moins dense.
ILYA KHEL