SCIENCES DURES —21 JUIN 2023
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À bien des égards, nous sommes encore des novices jouant avec des modèles jouets cherchant à comprendre les étoiles.
Des anciens Grecs à Einstein, nous avons étudié les étoiles pour essayer de comprendre notre place dans le cosmos. Notre compréhension actuelle de l'Univers - dont 95% nous est invisible - est terriblement incomplète. C'est dans notre nature humaine de chercher un sens aux étoiles. Mais parfois, les réponses ne sont pas celles que nous recherchions.
—-- Sarafina El Badry Nance —--
Depuis que les humains parcourent la Terre, nous cherchons à trouver notre place dans le cosmos. Des cités-États de la Grèce antique aux sommets des pyramides égyptiennes, en passant par les déserts et les montagnes imposantes de la Chine ancienne jusqu'aux plaines vallonnées de la Méso-Amérique, les humains ont cherché à comprendre le fonctionnement de l'univers. Ils ont développé des mathématiques pour tracer les mouvements des planètes, estimé la circonférence de la Terre en marchant de ville en ville, créé des tables d'étoiles et des codex de chronométrage, et même enregistré des événements célestes comme la comète de Halley, les supernovae et les éclipses.
Avec le temps, nous avons affiné nos modèles de l'Univers. À l'aide d'ellipses, Johannes Kepler a reconfiguré les mouvements célestes. Galilée a révolutionné le modèle héliocentrique du système solaire de Copernic en découvrant que le Soleil, et non la Terre, est le corps autour duquel orbitent tous les autres éléments du système solaire. Isaac Newton a développé la théorie de la gravité, qui a ensuite été supplantée par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein.
De découverte en découverte, nous peignons dans les interstices de l'image de notre Univers ; et pourtant, à chaque coup de pinceau, cette image se transforme, évoluant en quelque chose de toujours changeant, nouveau et méconnaissable. L'Univers compris par Kepler et Galilée, Copernic et Kepler, Newton et Galilée, et même Einstein est différent de celui que nous connaissons aujourd'hui.
La compréhension actuelle de l'Univers est troublante. Ce n'est pas celui qui tient dans une petite boîte bien rangée avec des lignes soignées et un couvercle parfait. Notre Univers est mystérieux, complexe. Il défie les attentes.
Pour commencer, notre univers n'est pas une entité statique et fermée. Notre Univers est en expansion. De partout à la fois, le tissu de l'espace-temps s'étire de partout ailleurs comme un ballon qui se gonfle, emportant avec lui des galaxies. Les photons parcourant les couloirs du cosmos sont étirés avec l'espace-temps, leurs longueurs d'onde devenant de plus en plus longues ou plus rouges, se décalant ainsi vers le rouge avec l'expansion de l'espace.
Notre univers ne s'étend à rien. A notre connaissance, il n'y a pas de dimension supplémentaire autour de l'Univers ; au contraire, l'espace lui-même s'étend, ce qui fait que l'espace entre les amas de galaxies - les plus grands objets gravitationnels de l'univers - devient de plus en plus grand avec le temps.
Et cela nous amène à la conclusion troublante suivante : il n'y a pas de centre dans notre Univers. Partout est le « centre » parce que partout tout s'éloigne de tout le reste, tout à la fois.
Mais l'Univers n'est pas seulement en expansion.
Ça s'accélère.
À chaque instant qui passe, une force répulsive et persistante inconnue appelée «énergie noire» étire le tissu de l'Univers. L'énergie noire est une propriété fondamentale de l'espace lui-même ; invisible, lisse et constant - et pourtant nous ne savons absolument pas ce que c'est vraiment.
Et puis il y a la matière noire - la matière invisible et agglomérée qui lie les galaxies. À bien des égards, la matière noire est le corollaire de l'énergie noire : là où l'énergie noire étire l'espace, la matière noire relie la matière. Ils sont tous deux invisibles - ni n'interagissent avec le rayonnement ou la lumière - et pourtant ils sont toujours présents, la matière noire agissant comme la colle cosmique pour la formation de structures à grande échelle, et l'énergie noire un ingrédient principal dans l'évolution de l'Univers.
La rémanence du Big Bang, connue sous le nom de fond cosmique de micro-ondes, est imprimée sur le tissu de l'espace-temps, une relique de rayonnement de l'époque où l'Univers était extraordinairement chaud, dense et lisse. En cartographiant ses bosses et ses irrégularités et en comparant avec des relevés de galaxies, les scientifiques ont découvert que 70 % de l'Univers est composé d'énergie noire. Pendant ce temps, 25% de l'Univers est de la matière noire.
Seulement 5% de l'Univers est constitué de matière ordinaire.
C'est la matière ordinaire de la vie quotidienne : vos cheveux et vos vêtements, vos atomes et vos organes, la nourriture que vous mangez et les chiens qui vous embrassent, l'air et la mer, le Soleil et la Lune. Tout ce que nous savons - tout ce que nous voyons - ne représente que 5% de tout dans l'Univers.
À bien des égards, nous sommes encore des novices jouant avec des modèles jouets cherchant à comprendre les étoiles.
Les 95% restants de l'Univers sont des choses que nous ne pouvons pas voir, que nous ne comprenons pas encore. Une partie extraordinairement vaste du cosmos est encore inconnue. Malgré les progrès technologiques du siècle dernier, même avec les ordinateurs à portée de main et l'Internet mondial et les observatoires spatiaux cartographiant les confins de notre Univers, il y a encore tant de choses que nous ne comprenons pas.
Nous avons grandi à pas de géant depuis l'époque des anciens Grecs et Égyptiens , même depuis Copernic et Kepler. Mais à bien des égards, nous sommes encore des novices jouant avec des modèles jouets cherchant à comprendre les étoiles.
À la fin de la journée, nous sommes sur une planète solitaire suspendue dans l'espace, en orbite autour de notre Soleil au milieu de millions d'autres étoiles dans un petit coin de galaxie dans un Univers en constante expansion.
C'est dans notre nature humaine de chercher un sens aux étoiles. Mais parfois, les réponses ne sont pas celles que nous recherchions.
Extrait de STARSTRUCK: A Memoir of Astrophysics and Finding Light in the Dark par Sarafina El-Badry Nance (© 2023 Sarafina El-Badry Nance) et publié en accord avec Dutton une empreinte de Penguin Publishing Group, une division de Penguin Random House LLC.
