The Scientist

"Oui, la cosmologie c'est tout ce qu'il y a dans les étoiles, prédir l'avenir, savoir avec qui on va se marrier et combien on aura d'enfant, si notre travail sera bon et si on sera en bonne santé? Ca a un rapport avec les positions des planètes dans les constellations, non?"

Bonjour à tous. Sujet du jour, la cosmologie. Et non, ce n'est pas un gros mot, et non, ça n'a rien à voir avec l'astrologie, même si ça finit pareil. D'ailleurs, ne parlez jamais d'astrologie à un scientifique si vous ne voulez pas vous faire taper sur les doigts, l'astrologie, c'est comme la religion, ça ne marche pas sauf si on y croit au point d'être aveugle.

La cosmologie, qu'est-ce que c'est? Simple dans le concept, beaucoup moins simple dans la pratique, la cosmologie c'est l'étude de l'évolution de l'Univers (et là, on peut dire que ça pète...). J'ai fait un peu de cosmologie, donc je sais un peu comment évolue l'Univers (ouais... moi aussi je me la pète). "Et croyez-moi, croyez-moi pas", la cosmologie, c'est une science de malade mental. Pourquoi? Parceque dans ce domaine, les scientifiques s'amusent à calculer l'évolution d'Univers qui n'existent pas. Juste pour voir ce que ça ferait. Exemple, calculons l'évolution d'un Univers totalement vide, ça n'existe pas, mais c'est rigolo ! Les scientifiques semblent toujours complètement timbrés d'un point de vue extérieur.

Alors oui, quand je le dis comme ça, on pourrait croire que ces blaireaux d'astrophysiciens ne foutent rien de leur journées à part chercher des trucs inutiles (qui a dit comme tous les scientifiques?). Mais ce n'est pas vrai. C'est extrêmement utile, car chercher des trucs compliqués et qui n'existent pas, ça permet de perfectionner les techniques pour calculer ce qui existe (d'ailleurs, on ne sait pas vraiment ce qui existe, mais j'y reviendrais). En médecine, avant de balancer les étudiants dans des opérations chirurgicales sur des patients entre la vie et la mort, on les envoi se faire la main sur des cadavres, et on testes les produits sur des hamsters qui n'ont rien demander à personne. En astrophysique, c'est pareil, sauf que les Univers vides ne sont pas protégés par des associations.

Mais parlons déjà de l'Univers connu, celui dans lequel nous vivons. La cosmologie était à l'origine une philosophie (les littéraires se réveillent, l'oeil vif...). Elle n'était pas une science, puisqu'elle étudiait l'Univers dans son ensemble, on parlait alors plutôt de métaphysique, elle se contentait d'émettre des hypothèses non démontrées mathématiquement, en se basant sur une logique et une étude observationnelle des choses. Depuis peu, la cosmologie est entrée dans le domaine scientifique, notamment avec l'arrivée d'Einstein dans la dream-team cosmologique, qui a donné un coup de fouet bien senti pour relancer le débat. Il a apporté avec lui la relativité générale et tout un tas de réflexions qui ont amenés à la cosmologie moderne.

La cosmologie moderne donc, c'est des équations compliquées pour comprendre ce qu'est l'Univers, ce qu'il était, et ce qu'il sera. La cosmologie est la science qui étudie notamment activement le Big Bang, ce fameux instant zéro auquel l'Univers est sorti de nulle part (c'est le cas de le dire), et s'est agrandit. La cosmologie moderne nous dit également que l'Univers actuel est en expansion, il grandit, encore et encore. La cosmologie moderne se pose la question de ce que cet Univers va devenir. Est-ce que son expansion va continuer, ou est-ce qu'elle va s'arrêter? Est-ce que l'Univers va rétrécir jusqu'à provoquer un Big Crunch (l'inverse du Big Bang), ou bien est-ce qu'il va s'agrandir indéfiniment?

Des tonnes de questions auxquelles la cosmologie tente de répondre, et y parvient plutôt bien. Mais il reste des inconnues. L'Univers est en expansion, mais pourquoi? Aujourd'hui, en cosmologie, l'Univers est homogène et isotrope (ça fait classe non?). Ce que cela signifie, c'est que l'Univers est partout pareil (ouais, ça fait moins classe, mais on comprends mieux). Homogène : la matière est également répartie, et isotrope : dans toutes les directions. On sait également que l'Univers est rempli de matière (dite baryonique) : étoiles, galaxies, planètes, bref, des protons, des neutrons, des électrons, des photons et toutes les autres particules exotiques que nous connaissons et que nous pouvons observer. Mais il y a autre chose. Des choses plus étranges, des choses mystérieuses. L'évolution de l'Univers nous dit que la matière n'est pas la seule chose qui existe.

En effet, il y a trop peu de matière visible pour expliquer l'évolution de l'Univers tel qu'il existe en ce moment. Il manque quelque chose, et ce quelque chose, c'est la matière noire. Une matière invisible (pas comme l'homme invisible non, juste qu'on ne peut pas la voir dans l'espace, d'où le nom de matière noire), inconnue, dont on ignore la nature mais qui serait prépondérante pour expliquer l'évolution de l'Univers observée. Mais même en ajoutant la matière noire, ce n'est pas suffisant, il manque encore quelque chose, une énergie nécessaire pour expliquer l'expansion de l'Univers telle qu'on l'observe. Car oui, dans un Univers rempli de matière, en principe la gravité devrait tout rapprocher jusqu'à ce que toute la matière se retrouve en un point. Or, c'est l'inverse qui se produit, un autre acteur entre en jeu. C'est l'énergie noire. Une énergie d'origine inconnue pour le moment, mais qui a une grande importance pour la cosmologie, puisqu'elle s'oppose à la gravitation. Et la matière noire et l'énergie noire ne sont pas négligeables en termes de quantités :

(Oui, c'est aussi un blog internationnal...)

Voila, maintenant vous savez de quoi parle les pseudos-scientifiques des films apocalyptiques hollywoodiens (qui a dit 2012?) lorsqu'ils disent que la matière noire est en train de détruire l'Univers (non mais même moi je ne sais pas ce que ça veut dire, ça fait juste classe quand on ignore de quoi on parle). Et vous aussi vous pouvez vous la raconter en parlant de cosmologie avec votre coiffeur. Une grande dame m'a dit un jour : "Lorsqu'on est astrophysicien, notre métier, c'est de faire rêver les gens."

Bref, sur ce, bonne réflexion !