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Notre planète évolue dans un Univers, l’étude de celui-ci s’appel l’Astronomie (cf. définition). L’Astrophysique (cf. définition) est l’étude des propriétés des objets de l’univers (étoiles, planète, galaxies …), ce domaine est vaste, il y existe différentes disciplines, dont la Cosmologie.

La Cosmologie est l’étude de l’Univers en temps que système physiqueLes cosmologies sont divisées en deux groupes : on distingue les cosmologies scientifiques, des cosmologies religieuses.

La cosmologie scientifique a pour but de décrire l’univers et sa formation (La cosmologie cherche à appréhender l'Univers d'un point de vue scientifique, comme l'ensemble de la matière distribuée dans le temps et dans l'espace).

Dans un premier temps, l’univers était représenté par une distribution relativement uniforme (à grande échelle) de matière.

Il était plus dense et plus chaud par le passé. C'est là l'idée fondatrice du Big Bang, dont le modèle a émergé au milieu du xxe siècle. Il indique que l'univers tel que nous le connaissons est issu d'une phase dense et chaude (sans prétendre savoir ce qu'il s'est passé au tout début de cette phase), à l'issue de laquelle il était dans un état extrêmement homogène, c'est-à-dire sans objets astrophysiques (étoiles, galaxies...). Ces objets se sont par la suite formés par un mécanisme appelé instabilité gravitationnelle. À mesure que des objets astrophysiques se forment, les conditions physiques qui règnent dans l'univers changent, pour finalement produire l'univers tel que nous le connaissons. Le détail de ces processus dépend de nombreux paramètres, comme par exemple l'âge de l'univers, sa densité, et les propriétés des différentes formes de matière qui coexistent dans l'univers.

En pratique, les chercheurs élaborent des modèles cosmologiques, c'est-à-dire une sorte de scénario décrivant ici les différentes phases par lesquelles l'univers est passé depuis et éventuellement pendant le Big Bang. Dans les années 1990 a finalement émergé le modèle standard de la cosmologie, qui représente le modèle le plus simple à même d'expliquer l'ensemble des observations cosmologiques.

Ce modèle standard de la cosmologie, qui tire son nom par analogie avec le modèle standard de la physique des particules, offre une description de l’univers compatible avec l’ensemble des observations de l’Univers. Il stipule en particuliers les deux points suivants :
  1. L’univers observable est issu d’une phase dense et chaude (Big Bang) ;
  2. L’univers actuel est empli de plusieurs formes de matières (photons, neutrinos, atomes, matière noire, galaxies, étoiles et énergie noire).
Les défauts du modèle Standard
- Le problème de l’homogénéité de l’Univers à grande échelle confirmé par l'isotropie du rayonnement cosmologique fossile
- Le problème de la densité de matière de l’Univers qui représente à peine 27% de la densité critique
- Le modèle Standard n’explique pas ce qui s’est produit avant le premier centième de seconde.
La théorie étant en difficulté devant l’épreuve de l’observation, le modèle Standard doit être amendé. Ce fut réalisé avec l'invention des modèles de la matière sombre et la théorie de l'univers inflationnaire (voir image ci-dessous).
schéma de l’expansion de l’univers

 

Des ingrédients de ce modèle standard de la cosmologie, trois nécessitent de faire appel à des phénomènes physiques non observés en laboratoire : l’inflation, la matière noire et l’énergie noire. Néanmoins, les indications observationnelles en faveur de l’existence de ces trois phénomènes sont telles qu’il semble extrêmement difficile d’envisager pouvoir éviter d’y faire appel. Il n’existe de fait aucun modèle cosmologique satisfaisant s’affranchissant d’un ou plusieurs de ces ingrédients.

Il serait toutefois intéressant de prendre en compte de nouvelles théories concernant l'expansion de l'Univers. La théorie proposé par Nassim Haramein qui met en évidence une Loi fondamentale de la physique (Troisième Loi de Newton : "Tout corps A exerçant une force sur un corps B subit une force d'intensité égale de même direction, mais de sens opposé exercée par le corps B" ; "Chaque action a une réaction égale et opposée"). En d'autres termes, un Univers en expansion génère un Univers en contraction.

Voir la conférence de Nassim Haramein réalisée en 2003 dans la libraire métaphysique de la vallée de Rogue.

Personnellement je trouve cette conférence très intéressante, mais garde une part de scepticisme quant à certaines de ses théories.

L'unification des théories, un sujet passionnant, non ?

 

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