| FAQ |
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Toutes les galaxies s'éloignent de nous.
On pourrait croire que la voie lactée est le centre de l'Univers, hélas l'Univers
s'est arrangé de telle sorte que les habitants de chaque galaxie voient exactement
la même chose que nous. Ils observent tous les galaxies les fuir et ils ont tous l'illusion
qu'ils sont au centre de l'Univers. L'Univers est partout le même. Le centre du monde
est partout, au début de l'Univers nous étions tous au centre. Les planètes tournent sur leurs orbites. Cet équilibre est maintenu grâce à la force centrifuge qui compense la force de gravitation du Soleil. Les planètes les plus rapprochées sont plus fortement attirées que les plus lointaines. En conséquence, les vitesses décroissent avec la distance (40 km/s pour Mercure jusqu'à 4 km/s pour pluton). Pluton 100 fois plus loin que Mercure se déplace 10 fois plus lentement. Toutes ces vitesses nous permettent de calculer la masse du Soleil qui est de 2x1030 kg ou bien 333 000 fois la masse de la Terre ce qui est plus facile à retenir. Les observations de Hubble nous suggèrent un calcul simple. Nous mesurons la vitesse et la distance des galaxies. Combien de temps ont-elles mis pour atteindre cette distance en s'éloignant à cette vitesse ? La réponse nous donne une évaluation approximative de l'âge de l'Univers. Certaines étoiles de notre Galaxie brillent depuis plus de 13 milliards d'années. Dans un espace plan, la somme des 3 angles
d'un triangle est de 180°. Dans un espace sphérique elle est supérieure à 180°; dans
un espace hyperbolique, elle est inférieure. L'univers observé par nos télescopes montre un rayon de 15 milliards d'années lumière. Il contient 100 milliards de galaxies et 10 80 nucléons. Plus on recule vers la passé, plus cette masse de matière se concentre dans un espace restreint. Cette théorie nous dit qu'au départ elle était contenue dans un volume minuscule. Seulement notre univers observable n'est qu'une petite partie de l'univers réel. Cette mesure se fait à partir de l'effet
Doppler-Fizeau. Par rapport à sa couleur réelle, la lumière d'un astre qui s'approche
paraît plus bleue; s'il s'éloigne, elle est plus rouge. L'observation en a été faite
par Edwin Hubble en 1930. Les galaxies s'éloignent d'autant plus vite qu'elles sont
plus distantes. Les étoiles et les galaxies sont constituées de 98%
d'hydrogène et d'hélium avec toujours la même proportion, 3/4 d'hydrogène et 1/4 d'hélium.
Dans la nature, Il n'y a pas de noyaux stable constitué de 5 ou de 8 nucléons. Ces
structures se désintègrent quasi spontanément. Ces brèches dans la séquence des noyaux
stables expliquent en partie pourquoi le Big Bang n'a pas produit davantage de noyaux
lourds. Nous savons depuis longtemps que notre planète
tourne autour du Soleil et que celui-ci tourne autour de la Voie lactée. Ce mouvement
combiné à celui de notre Galaxie dans l'Amas de la Vierge et à celui de cet Amas dans
l'Univers, compose un mouvement global. Cependant il n'y a pas de mouvement absolu.
On se déplace par rapport à un repère supposé immobile. Le repère ici est l'ensemble
des particules du rayonnement fossile. La matière, nébuleuses, étoiles,
planètes, molécules, atomes est constituée de protons, de neutrons et d'électrons.
Protons et neutrons (nucléons) sont composés de quarks. Les quarks existent en 6 "saveurs"
u,d,s,c,t,b. Le proton est fait de 2 quarks u et 1 quark d. Le neutron est constitué
de 2 quarks d et 1 quark u. Chaque quark possède un autre propriété nommée "couleur";
Il y en a 3 "bleue", "verte" et "rouge". Ce sont des particules sans masse qui voyagent à
la vitesse de la lumière et qui sont émis en abondance par les étoiles. La force nucléaire. Elle change la couleur
des quarks, colle les quarks en nucléons et les nucléons en noyaux. C'est une force
de courte portée (10-13cm). 250 ans avant JC Eratosthène mesura l'ombre des colonnes à Syène et à Alexandrie, le 21 juin à midi et connaissant la distance séparant Syène d'Alexandrie, il en déduit la circonférence de la Terre. Il trouva 40000 kms, valeur remarquable pour l'époque. En 1543 le chanoine polonais Nicolas Copernic remis en cause ce principe vieux de 2000 ans qui disait que la Terre était immobile et les cieux tournaient autour. La terre fut reléguée au rang des autres planètes pour accomplir une révolution annuelle autour du Soleil. Copernic accorda à la Terre le mouvement et aux étoiles l'immobilité. La nature est ainsi faite, le caractère double des particules a été vérifié maintes fois dans les laboratoires. Notre bon sens n'est pas un bon guide quand il s'agit du monde de l'infiniment petit. Les particules ont deux aspects. Ils représentent deux descriptions valables de la nature et se complètent l'un l'autre. Dans un paysage atomique, le principe de complémentarité du physicien Neils Bohr vient s'ajouter au principe d'incertitude de Heisenberg. Après tout les objets macroscopiques sont fait de particules microscopiques, mais la probabilité qu'un événement hasardeux arrive, demanderait d'avoir l'éternité devant soi. La réponse est dans le grand nombre de particules, le hasard se neutralise et se fait tout petit au profit du déterminisme. Malgré tout il n'est jamais complètement absent, le flou quantique permettrait à la lune de quitter son orbite si l'on disposait de l'éternité. Le temps est élastique et malléable. L'espace, aussi. Tous les deux peuvent se dilater, se contracter, s'étirer, se rétrécir à souhait. Ces deux acteurs du drame cosmique forment un couple bien uni dont les mouvements sont toujours complémentaires. Quand le temps s'étire, quand il passe plus lentement, l'espace se rétrécit. Il n'y a pas de temps absolu, à 87% de la vitesse de la lumière, le temps terrestre passe deux fois moins vite mais l'espace se contracte, à 99% de la vitesse de la lumière, le temps passe 7 fois moins vite et à 99,9%, 22,4 fois moins vite. Dans l'univers d'Einstein, l'espace et le temps sont indissolublement liés. Les déformations concertées de l'espace et du temps peuvent être considérées comme une transmutation de l'espace en temps. L'espace qui se rétrécit se transforme en un temps qui s'allonge et passe moins vite. On n'obtient qu'une seconde de temps pour 300000 kilomètres d'espace. Depuis Einstein, l'univers a quatre dimensions. La dimension du temps s'ajoute aux trois dimensions de l'espace. S'il existe des saisons sur Terre, c'est grâce à l'inclinaison de l'axe de rotation
de la Terre par rapport à l'écliptique.
C'est axe est incliné de 23°27'. Malgré tout, il n'est pas figé, il se redresse de
1 minute tous les 125 ans ou de 1 degré tous les 7500 ans. Aristote pensait que les objets lourds tombaient plus vite que les objets légers.
Par un raisonnement ingénieux, Galilée (1564-1642) démontra que
ce ne pouvait être le cas. Supposons qu'on lâche deux objets, un lourd
et un léger, du haut d'une tour. Ces deux objets ne sont pas libres, mais attachés
par une ficelle. La question est alors : est-ce que l'objet léger attaché
à l'objet lourd retarde ou précipite la chute de ce dernier vers le
sol ?
Nous observons une oscillation du Soleil tous les 12 ans. Cela correspondant au cycle
de gravitation de Jupiter qui perturbe le Soleil par sa rotation autour de lui. La
chasse aux exo-planètes consiste donc à repérer les oscillations des étoiles aux caractéristiques
identiques au Soleil. Cette chasse se limite pour l'instant qu'aux géantes gazeuses
qui tournent autour de leur étoile. De plus en plus de nouvelles étoiles sont découvertes
avec des oscillations cycliques. |
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Astronomía - 15 oct. 2007 |