L'Origine de l'Univers
Big Bang
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Table des matières
Article du 09/12/2017
L'histoire de l'univers dans lequel nous vivons est difficilement concevable par notre esprit. Afin de mieux comprendre notre place dans le cosmos, on peut schématiser les étapes qui expliquent communément la présence des éléments qui composent notre monde.
Je vous propose de considérer que l'univers est né le 1er janvier, et que nous sommes le 31 décembre à 23 heures 59 minutes et 59 secondes.
Chapitre 0 Big Bang (-13,8 Mds d'années)
Au début, on suppose qu'il n'y avait rien. Et puis le temps, l'espace et la matière sont nés. Des températures et une pression inimaginables concentraient en un seul lieu tout ce qui existait. Dès les premiers fragments de secondes qui ont suivi cet instant, les éléments constituant l'ensemble des forces et de la matière que nous connaissons se sont formés. Ces éléments ont été projetés aux quatre coins du cosmos, dont la taille pourrait être infinie. La répartition de la matière, loin d'être homogène, se faisait sous forme de long filaments. En se refroidissant, l'univers laissait des éléments simples se former : les atomes. Un proton, un électron, voici les ingrédients de l'atome le plus présent partout dans l'Univers : l'Hydrogène. Loin derrière, L'Hélium était la deuxième matière la plus représentée. Par endroits, on trouvait ces éléments en grands nombres.Atomes d'hydrogène et d'hélium
Chapitre 1 Attraction
Tout doucement, les atomes d'Hydrogène se sont rapprochés les uns des autres. La gravité les faisait se rassembler, alors qu'ils étaient dispersés dans cet univers obscur dont la matière continuait à s'éloigner dans toutes les directions. Une matière et une énergie invisibles, toutes deux échappant encore aujourd'hui à notre observation, s'étendaient partout.
accumulation d'hydrogène
naissance d'une étoile
Chapitre 2 Fusion
Puis les petits éléments de matière qui se rejoignaient étaient si nombreux qu'ils dépassaient un seuil critique. La pression exercée dans certains points de ces nuages de gaz aidait à changer l'état de cette matière inerte, et les atomes agglomérés allumaient un grand feu. Alors que la température atteignait 10 millions de degrés, la fusion devenait possible. Une étoile était née, qui fabriquait de l'Hélium dans le processus de fusion des atomes d'Hydrogène. L'expansion de l'univers continuait à un rythme élevé.
Chapitre 3 Pouponnières
Lorsque les étoiles n'avaient plus assez d'Hydrogène pour réaliser la fusion nucléaire, elles s'éteignaient, parfois en explosant de façon spectaculaire. De la poussière était éjectée dans toutes les directions. Dans le cas des plus grosses étoiles, leur mort était si violentes qu'elles pouvaient engendrer des objets très compacts dont même la lumière n'arrivait pas à s'échapper. Dans des lieux où une accumulation d'Hydrogène se formait à nouveau, une nouvelle étoile naissait.Nuage de poussière ©Nasa
Galaxie en spirale M83 ©Nasa
Chapitre 4 Galaxies
Se rapprochant les unes des autres, les étoiles formaient des galaxies. Lorsqu'elles étaient en rotation, elle prenait une forme plate, légèrement bombées au centre. Dans les zones les plus denses, on observait de la matière concentrée qui exerçait une très forte attraction. De très gros trous noirs se trouvaient au centre. Ces galaxies formaient des bras mesurant plusieurs centaines de milliers d'années-lumières. A l'intérieur de ceux-ci, vivaient et mourraient les étoiles sur une échelle de plusieurs centaines de milliers d'années. Des atomes d'une grande diversité étaient créés dans ce cycle de création et de destruction : parmi ceux-ci, du fer, du carbone, de l'oxygène, de l'azote.... Notre galaxie, la Voie lactée, naît le 11 Mai de notre « année » (environ 5 Milliards d'années après le Big Bang).
système planétaire
Chapitre 5 Planètes
A chaque fois qu'une étoile naissait, les matières créées par les étoiles mortes étaient ajoutées dans l'équation. Repoussés par le rayonnement stellaire, mais attirés par la masse de l'étoile, les atomes s'aggloméraient à sa périphérie sous forme de paquets pour former des roches de plus en plus imposantes. Ces matières se retrouvaient en masse dans ces boules de lave incandescente, en révolution autour de l'astre. Des centaines de milliers d'astéroïdes tombaient les uns sur les autres avec fracas, formant des sphères de plus en plus grosses. Les planètes, en tournant autour de l'astre, finissaient par influencer leurs courses respectives. Les orbites des plus grosses planètes se trouvaient donc coordonnées sur le même plan horizontal. Notre planète, la Terre, apparaît 9,3 Milliards d'années après le Big Bang.
Chapitre 6 Astéroïdes
Certaines planètes étaient plus massives que d'autres, attirant les gaz les plus légers. A leur proximité, les astéroïdes ne pouvaient se regrouper entre eux. En effet, à cette distance, la gravité de l'étoile et de ces immenses boules de gaz était équivalente. Cela créait d'énormes rubans formés de petites météorites qui tournaient autour du soleil entre les planètes telluriques et les géantes gazeuses. Parfois, un de ces gros objet échappait à l'attraction qui l'emprisonnait. Ce gros amas rocheux était catapulté sur une des planètes telluriques qui sous le choc se pulvérisait, puis se stabilisait en s'agglomérant à nouveau. Les matières les plus légères s'aggloméraient pour former un satellite à la planète, comme ce fut le cas pour la Terre.météorite
comète
Chapitre 7 Comètes
Entre chaque étoile, l'espace intersidéral était glacé. Des objets composés de cette glace et de poussières se déplaçaient, emportant avec eux des échantillons du système dont ils étaient issus. Ces comètes arrivaient dans les environs d'une étoile puis se faisaient attirer par elle. La chaleur faisait fondre la glace, et les comètes finissaient après plusieurs rotations par s'écraser sur l'étoile ou sur une des planètes de son système.
Chapitre 8 Eau liquide
Quand les matières en suspension autour de l'étoile étaient suffisamment agrégées, le nombre d'astéroïdes qui s'écrasaient à la surface des planètes diminuait. Leur surface refroidissait créant une croute solide, et la poussière finissait par de se décanter, donnant à chacun de ces petits mondes une personnalité unique. Si la gravité exercée par la planète était suffisante, et que la distance avec l'étoile le permettait, une atmosphère se créait autour de ces sphères. L'activité géologique, la tectonique des plaques continentales et les volcans pouvaient influencer considérablement l'atmosphère. Le hasard permettait parfois que la température à la surface se situe dans la bonne tranche. L'eau prenait alors sa forme liquide, élément semble-t-il primordial à l'émergence de la vie. En formant des marées, l'attraction combinée du soleil et du satellite de la planète permettait à des zones de rester émergées une partie de la journée.le phénomène des marées
la vie et l'ADN
Chapitre 9 La vie (-3,5 Mds d'années)
Pendant plusieurs centaines de milliers d'années, la Terre était une planète sans vie. Puis, un mélange de molécules complexes fut créé à partir des matières et de l'énergie environnantes. A l'abri, probablement dans un marécage argileux, les briques qui constituaient la vie se sont assemblées. A la suite de ce processus, une cellule est apparue. Ce premier élément de matière vivante avait un avantage incomparable par rapport à la matière inerte. Il pouvait se répliquer et remplir le monde d'une copie de lui-même. Après avoir joué leur rôle, les cellules mourraient de vieillesse ou dans d'autres circonstances, laissant la place à de nouveaux individus.
Chapitre 10 Evolution
Certaines radiations, et le hasard, provoquaient des mutations. Les cellules mutantes n'étaient pas toujours viables, mais parfois elles avaient un avantage par rapport à celles dont elles étaient issues. Les individus qui étaient mieux adaptés à leur environnement se développaient, les autres non. En se reproduisant mieux ou plus vite, elles finissaient par supplanter les cellules n'ayant pas cet avantage. Une meilleure résistance de leurs descendants a été permise par la méthode de reproduction sexuée qui favorise le brassage du patrimoine génétique. Dans le même temps, des organismes multi-cellulaires commençaient à apparaitre. Ils se partageaient l'espace disponible: certains utilisaient l'énergie de la lumière pour se développer, se nourrissaient des autres organismes, ou vivaient dans une forme de symbiose. Certains acquièrent la capacité à se déplacer. Les végétaux et les animaux commençaient à se développer et prenaient des formes toujours plus originales.la reproduction sexuée
la lune et l'atmosphère de la Terre ©NasaChapitre 11 Atmosphère
Protégés par l'eau qui constituait un écran contre les rayons délétères produits par l'étoile, les organismes évoluaient rapidement. En respirant, ils produisaient des gaz inutiles pour eux, ceux-ci emplissaient l'atmosphère de la planète. La fine couche qui entourait la Terre se composait principalement d'azote et d'oxygène, tandis qu'à la frontière du vide intersidéral se concentrait un gaz qui filtre les rayons ultraviolets : l'ozone.
Chapitre 12 Sortir de l'eau
L'atmosphère était devenue un filtre plus efficace pour contrer les radiations de l'étoile. Elle permettait aux organismes les plus fragiles de survivre au delà des océans. Un nouveau monde, où régnait la matière minérale jusque là, restait à explorer pour la matière vivante. Une combinaison de plusieurs bactéries, de champignons et d'algues ont trouvé un moyen de s'associer pour réussir ce déménagement. Ces pionniers ont créés les conditions permettant à d'autres espèces de s'installer. Certains organismes ne se risquaient pas à sortir de l'eau, ou alors ils ne faisaient qu'une escale temporaire sur le continent. D'autres se sont adaptés à ce nouvel environnement et se reproduisaient rapidement sur la terre ferme.le lichen
Déc22Chapitre 13 L'Arbre de l'évolution
Le territoire était vierge, les plantes se développaient, les animaux trouvaient de quoi se nourrir. La concurrence était rude. Il fallait être le plus gros pour survivre. Vraiment ? La diversité des formes de vie n'était pas inutile. Des catastrophes majeures faisaient disparaître les êtres qui ne pouvaient s'adapter à un changement climatique sévère. La gamme des êtres vivants allait désormais du plus simple au plus raffiné, les uns et les autres s'influençaient mutuellement. Par hasard, l'évolution donna un avantage incomparable à des êtres qu'elle avait fait naître. Ils pouvaient désormais apprendre à mieux répondre aux sollicitations du monde qui les entourait. L'intelligence était née. Ce n'était plus seulement les mutations qui permettaient de favoriser tel ou tel individu, mais la façon de répondre aux circonstances. Certains étaient même capables de transmettre à leur descendance ce qu'ils avaient appris.
des insectes et des araignées
la baleine bleue
Chapitre 14 Hominidés (-14 Millions d'années)
Dans cette savane, où elle vit, une espèce de grands singes devait se tenir sur ses pattes arrières pour aller chercher sa nourriture. Cet avantage lui permettait de parcourir de grandes distances et favorisait l'augmentation de la taille de son cerveau. Cela permis l'émergence de nouvelles espèces qui désormais étaient en concurrence. Fragile et impitoyable, l'hominidé était né. Il ne comprenait pas le monde qui l'entourait, mais lui donnait du sens en inventant des histoires.crâne humain
Chapitre 15 L'Homme (-200.000 ans)
L'homme ne savait pas dans quelles circonstances lui avait été donné le pouvoir de réfléchir si efficacement. Il avait trouvé un moyen de s'installer dans les lieux les plus favorables à son développement, en faisant pousser des plantes et en élevant des animaux pour se nourrir. Des groupes d'êtres humains traversaient les continents et la mer en s'éloignant les uns des autres. Cela provoquait de légers changements dans leurs caractéristiques génétiques au sein des groupes, ce qui modifiait leur apparence, notamment la couleur de leur peau. Pour coordonner les membres d'un groupe, il fallait communiquer. En sortant des sons de sa bouche, et en traçant des marques, les humains pouvaient transmettre des informations à leur congénères. Le langage et l'écriture étaient nés. Pour donner un sens à sa vie, il inventa de nouvelles histoires, celles de l'existence d'un être supérieur à lui-même. On pouvait ainsi se détacher de sa condition matérielle, et prétendre continuer à vivre après sa mort.
les migrations humaines depuis 200.000 ans
Chapitre 16 La Science
L'humain pris l'habitude de questionner les faits établis. En améliorant ses méthodes d'analyse et les techniques mises en œuvre, il fini par remettre en cause les enseignements du passé. En déjouant les pièges du langage, les philosophes ont cherché à faire éclore la vérité. Puis l'être humain a observé son environnement de manière plus précise, il a scruté les tréfonds de son âme et a cherché les règles qui expliquent le fonctionnement du monde tel qu'il existe. Cette démarche, éprouvée par l'expérience, lui a permis de comprendre certains principes universels. Mais les raisons de l'existence du monde auquel il appartient ainsi que celles de l'apparition de la vie lui échappent encore.Appolo 11 sur la lune ©Nasa
« Si vous voulez faire une tarte aux pommes à partir de rien, il vous faudra d’abord créer l’univers. » Carl Sagan.
Pour aller plus loin:
L'Univers à portée de main, Flammarion, 2015 (Christophe Galfard)
Cosmos : Une odyssée à travers l'univers, Série TV en 13 épisodes, 2014 (21st Century Fox)
Les origines du vivant, Folio, 2016 (Académie des sciences, sous la direction de Roland Douce et Eric Postaire)
La vie des premiers hommes, Éditions Odile Jacobs, 2010 (Yves Coppens)
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mis à jour le 02/05/2024 à 00h06