Big Bang

Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Big Bang (homonymie).
Le Big Bang pourrait marquer le début de l' Univers, issu possiblement d'une singularité.

Le Big Bang (« Grand Boum » [note 1]) est un modèle cosmologique utilisé par les scientifiques pour décrire l'origine et l'évolution de l' Univers [1]. Il a été initialement proposé en 1927 par le chanoine catholique belge Georges Lemaître [2], qui décrivait dans les grandes lignes l’ expansion de l’Univers, avant que celle-ci soit mise en évidence par l'astronome américain Edwin Hubble en 1929 [3]. Ce modèle est désigné pour la première fois sous le terme ironique de « Big Bang » lors d’une émission de la BBC, The Nature of Things le [4] (dont le texte fut publié en 1950), par le physicien britannique Fred Hoyle [5], qui lui-même préférait les modèles d' état stationnaire [6].

De façon générale, le terme « Big Bang » est associé à toutes les théories qui décrivent notre Univers comme issu d'une dilatation rapide qui fait penser (abusivement [7]) à une explosion, et est également le nom associé à cette époque dense et chaude qu’a connue l’Univers il y a 13,8 milliards d’années [8] sans que cela préjuge de l’existence d’un « instant initial » ou d’un commencement à son histoire.

Le concept général du Big Bang, à savoir que l’Univers est en expansion et a été plus dense et plus chaud par le passé, doit sans doute être attribué au Russe Alexandre Friedmann, qui l'avait proposé en 1922, cinq ans avant Lemaître [9]. Son assise ne fut cependant établie qu’en 1965 avec la découverte du fond diffus cosmologique, l'« éclat disparu de la formation des mondes », selon les termes de Georges Lemaître, qui attesta de façon définitive la réalité de l’époque dense et chaude de l’Univers primordial. Albert Einstein, en mettant au point la relativité générale, aurait pu déduire l'expansion de l'Univers, mais a préféré modifier ses équations en y ajoutant sa constante cosmologique, car il était persuadé que l'Univers devait être statique.

Le terme de « Big Bang chaud » (« Hot Big Bang ») était parfois utilisé initialement pour indiquer que, selon ce modèle, l’Univers était plus chaud quand il était plus dense. Le qualificatif de « chaud » était ajouté par souci de précision, car le fait que l’on puisse associer une notion de température à l’Univers dans son ensemble n’était pas encore bien compris au moment où le modèle a été proposé, au milieu du e siècle.

Introduction

Selon le modèle du Big Bang, l’Univers actuel a émergé d’un état extrêmement dense et chaud il y a un peu plus de 13 milliards et demi d’années.

La découverte de la relativité générale par Albert Einstein en 1915 marque le début de la cosmologie moderne, où il devient possible de décrire l’ Univers dans son ensemble comme un système physique, son évolution à grande échelle étant décrite par la relativité générale.

Einstein est d’ailleurs le premier à utiliser sa théorie fraîchement découverte, tout en y ajoutant un terme supplémentaire, la constante cosmologique, pour proposer une solution issue de la relativité générale décrivant l’espace dans son ensemble, appelée univers d’Einstein. Ce modèle introduit un concept extrêmement audacieux pour l’époque, le principe cosmologique, qui stipule que l’Homme n’occupe pas de position privilégiée dans l’Univers, ce qu’Einstein traduit par le fait que l’Univers soit homogène et isotrope, c’est-à-dire semblable à lui-même quels que soient le lieu et la direction dans laquelle on regarde. Cette hypothèse était relativement hardie, car, à l’époque, aucune observation concluante ne permettait d’affirmer l’existence d’objets extérieurs à la Voie lactée, bien que le débat sur cette question existe dès cette époque (par la suite appelé le Grand Débat).

Au principe cosmologique, Einstein ajoute implicitement une autre hypothèse qui paraît aujourd’hui nettement moins justifiée, celle que l’Univers est statique, c’est-à-dire n’évolue pas avec le temps. C’est cet ensemble qui le conduit à modifier sa formulation initiale en ajoutant à ses équations le terme de constante cosmologique. L’avenir lui donne tort, car dans les années 1920, Edwin Hubble découvre la nature extragalactique de certaines « nébuleuses » (aujourd’hui appelées galaxies), puis leur éloignement de la Galaxie avec une vitesse proportionnelle à leur distance [note 2] : c’est la loi de Hubble. Dès lors, plus rien ne justifie l’hypothèse d’un Univers statique proposée par Einstein.

Avant même la découverte de Hubble, plusieurs physiciens, dont Willem de Sitter, Georges Lemaître et Alexandre Friedmann, découvrent d’autres solutions de la relativité générale décrivant un Univers en expansion. Leurs modèles sont alors immédiatement acceptés dès la découverte de l’ expansion de l’Univers. Ils décrivent ainsi un Univers en expansion depuis plusieurs milliards d’années. Par le passé, celui-ci était donc plus dense et plus chaud.

Dans d'autres langues
Afrikaans: Oerknal
Alemannisch: Urknall
አማርኛ: ቢግ ባንግ
aragonés: Big Bang
مصرى: بيج بانج
অসমীয়া: মহানাদ
azərbaycanca: Böyük partlayış
башҡортса: Ҙур шартлау
Boarisch: Uaknoi
žemaitėška: Dėdīsis spruogėms
беларуская: Вялікі выбух
беларуская (тарашкевіца)‎: Вялікі выбух
भोजपुरी: बिग बैंग
বিষ্ণুপ্রিয়া মণিপুরী: বিগ ব্যাং
brezhoneg: Big Bang
bosanski: Veliki prasak
català: Big Bang
čeština: Velký třesk
dansk: Big Bang
Deutsch: Urknall
Ελληνικά: Μεγάλη Έκρηξη
English: Big Bang
Esperanto: Praeksplodo
español: Big Bang
eesti: Suur Pauk
euskara: Big Bang
فارسی: مه‌بانگ
Võro: Maru Mats
Frysk: Oerknal
Gaeilge: Ollphléasc
galego: Big Bang
Fiji Hindi: Mahaa dhamaka
hrvatski: Veliki prasak
Kreyòl ayisyen: Teyori big-bang
magyar: Ősrobbanás
Հայերեն: Մեծ պայթյուն
interlingua: Big Bang
Bahasa Indonesia: Ledakan Dahsyat
Ilokano: Big Bang
íslenska: Miklihvellur
italiano: Big Bang
日本語: ビッグバン
Patois: Big Bang
Basa Jawa: Big Bang
Kabɩyɛ: Big Bang
ಕನ್ನಡ: ಮಹಾಸ್ಫೋಟ
한국어: 대폭발
къарачай-малкъар: Уллу атылыу
kernowek: Bom Bras
Lëtzebuergesch: Urknall
монгол: Их Тэсрэлт
मराठी: महास्फोट
Bahasa Melayu: Letupan Besar
Mirandés: Big Bang
Plattdüütsch: Oorknall
नेपाल भाषा: बिग ब्याङ्ग
Nederlands: Oerknal
norsk nynorsk: Big Bang
norsk: Big Bang
Nouormand: Grand Pataflias
occitan: Big Bang
ਪੰਜਾਬੀ: ਮਹਾਂ ਧਮਾਕਾ
Piemontèis: Grand ës-ciòp
پنجابی: بگ بینگ
پښتو: بېګ بېنګ
português: Big Bang
Runa Simi: Hatun t'uqyay
română: Big Bang
armãneashti: Big Bang
русиньскый: Великый выбух
संस्कृतम्: बिग्-ब्याङ्ग्
саха тыла: Сүдү эстии
sicilianu: Big Bang
Scots: Big Bang
davvisámegiella: Álgobávkkeheapmi
srpskohrvatski / српскохрватски: Veliki prasak
Simple English: Big Bang
slovenčina: Veľký tresk
slovenščina: Prapok
shqip: Big Bang
српски / srpski: Велики прасак
Seeltersk: Uurknal
Basa Sunda: Big Bang
svenska: Big Bang
Kiswahili: Mlipuko mkuu
Türkmençe: Uly partlama
Tagalog: Big Bang
Türkçe: Büyük Patlama
татарча/tatarça: Зур Шартлау
українська: Великий вибух
oʻzbekcha/ўзбекча: Katta portlash
vèneto: Big Bang
Tiếng Việt: Vụ Nổ Lớn
吴语: 大爆炸
ייִדיש: ביג בענג
中文: 大爆炸
文言: 大霹靂
Bân-lâm-gú: Toā-phek-le̍k