L'univers dans tous ses états 

Glossaire

A

Accrétion: Gain progressif de matière aux dépens d'un objet voisin ou faisant partie du milieu ambiant, sous l'action de la gravitation. Une étoile peut s'approprier de la matière en capturant de la poussière ou des objets plus gros.

Albédo: On appelle albédo d'un corps, le rapport entre la quantité de lumière qu'il réfléchit ou diffuse et la quantité de lumière qu'il reçoit. A titre de comparaison l'albédo du basalte est de 0,05 celui de la chaux est de 0,36 celui de la craie 0,85. Le basalte réfléchit que 5% de la lumière reçue. La réflectivité maximale étant de 1.

Anthropique: Du grec "anthropos" qui signifie homme. Idée selon laquelle l'univers a été réglé très précisément pour l'émergence de la vie et de la conscience. Le principe anthropique est le nom donné à l'ensemble des considérations qui visent à évaluer les conséquences de l'existence de l'humanité sur la nature des lois de la physique, l'idée générale étant de dire que l'existence de la vie, permet de déduire certaines théories sur les lois de la physique qui mènent à l'apparition de la vie. Tel quel, ce principe pourrait être considéré comme une tautologie, cependant, l'étude détaillée des conséquences de cette affirmation a de profondes conséquences en physique et en particulier en cosmologie, où il apparaît que les lois de la physique sont sujettes à un nombre étonnamment important d'ajustements fins sans lesquelles l'émergence de structures biologiques complexes n'aurait jamais pu apparaître dans l'univers. Le principe anthropique dans sa formulation scientifique est à mettre au crédit du physicien Brandon Carter, bien que d'autres l'aient incomplètement discuté avant lui, comme Robert Dicke à la fin des années 1950 et le Prix Nobel de physique Paul Dirac dans le courant des années 1930.

Antimatière: matière composée d'antiparticules tels que l'antiproton, l'antiélectron (positron) et l'antineutron. Les antiparticules possèdent les mêmes propriétés que les particules, sauf que la charge électrique est de signe opposé.

Aphélie: Loin du Soleil. C’est le point le plus éloigné du Soleil dans l'orbite d'une planète.

Année Lumière: C’est une unité de distance qui correspond à la distance parcourue par la lumière en une année à la vitesse de 299 791 km/seconde. C’est une unité commode en astronomie. Quelques relations entre les principales unités de distance, je vous fais grâce des chiffres au delà de la deuxième décimale. 1 al = 9,4 _*10²² Km ou 0,3 parsec ou 63 240 Unité Astronomique. L'étoile la plus proche est à 4,3 al (Proxima du centaure)

Astéroïdes: Les astéroïdes sont des petites planètes (40 000 objets dont 1750 petites planètes) créées par la collision de plusieurs proto-planètes. Elles forment aujourd'hui la ceinture d'astéroïdes composée de Cérès (770 km de diamètre, Palas, Junon, Vesta, Icare, Eros, Amor, Apollon, Hermès et de milliers d'autres blocs de pierre et de métal gravitant entre Mars et Jupiter. Cependant Eros traverse l'orbite de Mars.

Astroblèmes: Cratères fossiles dus aux collisions avec des astéroïdes, dont les plus anciens ont 2 milliards d'années. Le cratère du Ries en Allemagne, cratère de Rochechouart à côté de Limoges, cratère fossile de Chicxulub au Mexique (200 à 300km de diamètre)

Avogadro: Amedeo Avogadro (1776 – 1856) était le fils d’un magistrat italien de Turin. Il découvre En 1811 que dans des conditions identiques de température et de pression, à volume égal, deux gaz différents contiennent le même nombre de molécules. Cette loi se nomme la loi d’Avogadro.
Il définit un nombre bien précis, noté N_A, correspondant au nombre d’atomes dans 12 grammes de carbone 12, choisi arbitrairement pour représenter les grandes quantités. Ce nombre porte également son nom et à la valeur 6,0221415 x 10²³ atomes. Cette unité de mesure ne nomme la mole. Étant donné que la masse d’un atome dépend de l’élément (un atome de cuivre est plus lourd qu’un atome d’hydrogène), on peu trouver dans le tableau périodique des éléments de Mendeleïev, la masse d’une quantité de cet élément comprenant 1 mole d’atome soit 6,0221415 x 10²³ atomes : c’est la masse atomique exprimée en gramme.

B   

Barn: Mesure de section, 1 barn = 10^-24cm². Le mb (millibarn) est utilisé en physique des particules.

Baryon: Particules élémentaire qui subit l'influence de la force nucléaire forte. Le proton et le neutron sont des baryons.

Big Bang: Singularité du début de l'univers. Les pères fondateurs de la théorie du Big Bang sont Alexander Friedman, Georges Lemaître et George Gamov. Ce terme a été inventé par Fred Hoyle. Cette théorie cosmologique explique comment l'univers primordial, extrêmement chaud et dense, aurait commencé son existence. Une énorme explosion se serait produite, il y a 10 à 20 milliards d'années. En tout point de l'espace, cette explosion aurait marqué le début de l'expansion, qui dure encore.

Big Crunch: Singularité de la fin de l'univers, à l'inverse du big bang.

Boson: Nom collectif pour les particules dont le spin est égal à un nombre entier (0,1,...). Les propriétés des bosons diffèrent de celles des fermions qui sont des particules de spin demi-entier (1/2, 3/2,...). Les photons, les gluons, les W et Z sont des bosons qui transmettent les forces entre quarks et leptons.

C

Canicule : Canicula (petite chienne), l'étoile Sirius en latin, étoile principale du Grand Chien (Canis Major) dite aussi "Chien d'Orion". Sirius dont le nom signifie "éblouissante", est l'étoile la plus brillante du ciel à cause de la proximité relative de la Terre (8,6 AL). Par métonymie et antonomase, ce nom est passé dans la langue en tant que nom commun pour désigner la période de forte chaleur pendant laquelle Sirius se lève et se couche précisément avec le Soleil (24 juillet au 24 Août). Par extension, le mot canicule a été appliqué à toute période de très grande chaleur, et a donné comme dérivé l'adjectif caniculaire.
Temps très excessivement ensoleillé. Sécheresse d'une amplitude exceptionnelle qui se transforme en catastrophe pour la nature et les êtres vivants.

Crépuscule: Pour un astre comme la Lune, la nuit et le jour se succèdent sans transition. Au contraire, l'atmosphère terrestre diffusant la lumière solaire, le passage de la nuit au jour et du jour à la nuit se fait peu à peu. C’est ce que l'on nomme le crépuscule. Le crépuscule est la lueur atmosphérique présente avant le lever ou après le coucher du Soleil. Le terme désigne également le moment de la journée où cette lueur est visible. Le crépuscule du matin est communément appelé l'aube. La durée du crépuscule varie suivant les saisons et la latitude de l'observateur. Dans les régions arctiques et antarctiques, il dure plusieurs heures ou ne pas être présent du tout, tandis qu'à l'équateur, il disparaît en moins de 20 minutes. Aux latitudes moyennes, le crépuscule est plus court à l'approche des équinoxes, plus long vers le solstice d'hiver et encore plus long vers le solstice d'été. Aux latitudes élevées, le Soleil descend sous l'horizon mais le crépuscule se poursuit de son coucher à son lever, un phénomène connu sous le nom de jour polaire.

Carbone : cycle du Carbone, l'une des principales chaîne de réactions thermonucléaires au sein d'une étoile. Alors que les étoiles de masse modeste, comme le Soleil, transforment essentiellement de l'hydrogène en hélium (chaîne proton-proton), le cycle du carbone affecte les étoiles plus massives de la séquence principale, lorsque les températures sont supérieures à 15 millions de degrés.
Également appelé cycle carbone -azote - oxygène, la chaîne commence par la collision d'un proton avec un noyau de carbone-12, produisant de l'azote-13, puis au fil des collisions, de l'azote-14 et de l'oxygène-15. En fin de chaîne, l'oxygène-15 se désintègre en hélium-4 et en carbone-12, restituant le carbone investi au départ. Lorsque les noyaux d'hydrogène (qui contiennent les protons) ont été consommés, le cycle s'arrête. Le cycle du carbone est fondamental dans la genèse des éléments lourds au sein des étoiles.

Ceinture de Van Allen: La ceinture de radiations de Van Allen est une zone de la magnétosphère terrestre qui entoure l'équateur magnétique. Elle contient une grande quantité de particules énergétiques. Ce sont les rencontres de ces particules avec les molécules de la haute atmosphère terrestre qui sont à l'origine des aurores polaires. Cette ceinture fut expliquée en 1958 par James Alfred Van Allen à partir des mesures effectuées par des compteurs Geiger embarqués dans les satellites Explorer 1 et Explorer 3. La ceinture intérieure, située entre 700 km et 10 000 km d'altitude, est constituée principalement de protons à haute énergie provenant du vent solaire, piégés par le champ magnétique terrestre. La ceinture extérieure, se déploie entre 13 000 km et 65 000 km d'altitude ; elle est aussi constituée d'électrons à haute énergie. Les particules des deux ceintures se déplacent en permanence à grande vitesse entre les pôles nord et sud de la magnétosphère.

Circumpolaire : Un objet céleste (typiquement une étoile) est dit circumpolaire par rapport à un lieu d'observation donné s'il est visible à toute les époques de l'année. Dans l'hémisphère nord, une étoile disparaît sous l'horizon quand la somme de sa déclinaison et de la latitude du lieu d'observation est inférieure à 90°. La notion 'circumpolaire' est donc liée au lieu d'observation.
Ainsi, au pôle Nord, toutes les étoiles de déclinaison positive sont circumpolaires, alors qu'il n'existe aucune étoile circumpolaire à l'équateur. Une constellation est dite circumpolaire si la totalité de ses étoiles principales sont circumpolaires. 

Condensats : Grains solides de composés chimiques et minéralogiques condensés nais dans les nébuleuses, à la suite de se que l'on appelle: la séquence de condensation. Les premiers composés qui se condensent à 1300°C, sont des oxydes riches en titane, aluminium et calcium. Vers 1050°C se condense massivement le fer métallique, puis vers 950°C, le premier silicate en l'occurrence le silicate de magnésium et de fer. Vers 800°C, se forment des silicates à structures plus lâches, les feldspaths et le sulfure de fer. A des températures encore plus basses se condense un silicate contenant de l'eau et à 0°C l'eau se condense en glace.

Constante solaire : Quantité d'énergie envoyée par le Soleil sur 1 cm2 de surface exposée perpendiculairement à ses rayons en 1 mn à la distance moyenne Terre Soleil. Sa valeur moyenne est de 1,97 cal/(cm2.min), et ses variations, autour de 2% en plus ou en moins, sont liées au cycle des taches solaires qui a lieu tous les onze ans. Les plus grandes valeurs correspondent aux périodes de plus grande activité.

Coordinence : La coordinence ou nombre de coordination d'un atome est le nombre d'atomes voisins les plus proches dans les trois directions de l'espace. La coordinence est liée à la compacité et à la cohésion des atomes.

Cosminos : Particule élémentaire possédant une masse, mais n'interagissant pas avec la force nucléaire forte. Leur existence est prévue par les théories d'unification des forces.

D

Densité critique : Densité de matière qui produirait un univers plat, dénué de toute courbure et égale à 3 atomes d'hydrogène par cm3. Un univers ayant une densité critique n'arrêterait sa dilatation qu'après un temps infini. Un univers ayant une densité supérieure à la densité critique aurait une courbure positive et s'effondrerait sur lui-même dans le futur, on dit aussi qu'il est fermé. Un univers ayant une densité inférieure à la densité critique aurait une courbure négative et une expansion éternelle, on dit aussi qu'il est ouvert. Les observations donnent notre univers comme étant ouvert.

Démon de Maxwell : Dans une célèbre expérience de pensée, James Clerk Maxwell imagine une boîte, contenant un gaz, à deux compartiments (A et B) séparés par une porte P à l'échelle moléculaire. Le démon commande la porte. Le fonctionnement de la porte ne dépense pas d'énergie. Maxwell suppose, comme on commençait à l'admettre à l'époque, que le gaz est constitué de molécules en mouvement. Le démon est capable de déterminer la vitesse des molécules, et commande l'ouverture ou la fermeture de la porte en fonction de l'état des molécules. L'expérience a plusieurs variantes. Dans sa version originale, la température est supérieure dans le compartiment B à ce qu'elle est dans le compartiment A. Or la température est proportionnelle à la vitesse quadratique moyenne des molécules. Le démon laisse passer du compartiment B au compartiment A les molécules plus lentes que la moyenne du compartiment A, et laisse passer de A à B les molécules plus rapides que la vitesse moyenne dans B.
Résultat : la température dans B a augmenté tandis que celle de A a baissé. On a donc refroidi une source froide à partir d'une source chaude, ce que la seconde loi de la thermodynamique interdit. On diminue donc l'entropie totale du système. Dans une variante, le démon ouvre la porte aux molécules qui veulent entrer dans le premier compartiment (A), mais il ferme la porte à celles qui veulent sortir. Ainsi, les molécules passent spontanément, sans travail, de B vers A. Le démon augmente l'énergie à l'intérieur du compartiment A et la diminue dans le compartiment B : il serait dès lors possible en utilisant l'information que possède le démon de transformer de l'énergie cinétique d'agitation thermique en travail. Les deux situations sont équivalentes.

Droit d'auteur : Le droit d'auteur en France est régi par par la loi du 11 mars 1957 et la loi du 3 juillet 1985, codifiées dans le code de la propriété intellectuelle. La loi reconnaît en tant qu'auteur toute personne physique qui crée une œuvre de l'esprit quelle que soit son genre (littéraire, musical ou artistique), sa forme d'expression (orale ou écrite), son mérite ou sa finalité (but artistique ou utilitaire).
Le droit d'auteur couvre donc toute création de l'esprit, qu'elle soit une œuvre littéraire (livres, journaux, pièces de théâtre, logiciels, site web, etc, une œuvre d'art (peinture, sculpture, photographie, image infographiée, architecture, etc.), une œuvre musicale ou audiovisuelle, dès lors qu'elle est matérialisée, originale et qu'elle est l'expression de la personnalité de l'auteur. Ainsi ne tombent pas sous la protection du droit d'auteur les créations de l'esprit purement conceptuelles telles qu'une idée, un concept, un mot du langage courant, ou une méthode.
D'après les article L.111-1 et L.123-1 du code de la propriété intellectuelle, l'auteur d'une œuvre de l'esprit jouit d'un droit de propriété exclusif dès sa création, sans nécessité d'accomplissement de formalités (dépôt ou enregistrement), pour une durée correspondant à l'année civile du décès de l'auteur et des soixante-dix années qui suivent, au bénéfice de ses ayants-droits. Au-delà de cette période, les œuvres entrent dans le domaine public. Toutefois, en cas de litige, il est nécessaire de pouvoir apporter une preuve de l'existence de l'œuvre à une date donnée, soit en ayant effectuée préalablement un dépôt auprès d'un organisme habilité, soit en ayant rendue l'œuvre publique et en étant en moyen de le prouver.

E 

Écliptique : On appelle écliptique le grand cercle de la sphère céleste parcourue par le Soleil dans son mouvement apparent autour de la terre. En un an la terre décrit autour du Soleil, une orbite dont le plan fait un angle de 23°27' avec l'équateur céleste. Le Soleil paraît ainsi se déplacer en parcourant les douze signes du zodiaque: le Bélier, le taureau, les Gémeaux, le Cancer, le Lion, la Vierge, la Balance, le Scorpion, le Sagittaire, le Capricorne, le Verseau, les Poissons.

Effet Doppler: Variation en énergie et en couleur de la lumière ou du son dû au mouvement relatif d'une source lumineuse ou sonore par rapport à un observateur. Si la source s'éloigne, l'énergie diminue et la lumière est décalée vers le rouge et le son devient plus grave. Si la source s'approche, l'énergie augmente et la lumière est décalée vers le bleu et le son devient plus aigu.

Électromagnétisme : L'unification entre l'électricité et le magnétisme fut réalisée dès 1864, par le physicien écossais, James Maxwell.

Électricité statique : L'électricité statique ne correspond pas à un flux d'électrons. Le terme de charge statique est mieux approprié. En effet, un corps possédant plus, ou moins d'électrons que ce qui est nécessaire pour contrebalancer la charge positive des protons, se trouve avoir une charge statique. On dit que le corps est chargé négativement si l'on est en présence d'un excès d'électrons ou chargé positivement dans le cas inverse. Lorsque le nombre d'électrons est égal au nombre de protons, le corps est dit électriquement neutre.

Électron : Les électrons constituent un nuage qui entoure les atomes. De fait, c'est cette couche externe qui permet aux atomes de se lier dans des liaisons chimiques. Les électrons sont donc au cœur des réactions chimiques, et en particulier des réactions d'oxydoréduction. C'est donc un concept fondamental pour comprendre le chimie, et par extension la biochimie. Cette particule élémentaire constituant universel de la matière, a une charge e=1,59 x 10^-19 coulomb et une masse m=9 x 10^-28 gramme. Un électronvolt, eV= 1,602 x 10^-19 Joule. 
en savoir plus sur l'électron.

Électrons tueurs : Les électrons tueurs que l’on retrouve sporadiquement en grande quantité dans la ceinture de Van Allen, sont des particules fortement énergétiques et chargées négativement. On les trouve dans l’espace tout autour de la terre. Relativement dangereux, ils peuvent causer des dommages permanents aux satellites, y compris ceux dédiés aux télécommunications et ils présentent un risque pour les astronautes . 
en savoir plus sur l'électron.

Énergie émise par le soleil : Sa valeur actuelle est de 1368 W/m2 c’est l'énergie émise par le soleil et reçue par la Terre, hors atmosphère, à la distance de une unité astronomique (149 597 900 kilomètres) et sur une surface de 1 m2.  Il s’agit donc d’une énergie exprimée par unité de temps et de surface. L’énergie reçue effectivement par la Terre est en moyenne globale égale à 342 W/m2 (la partie manquante est soit absorbée par les composants de l’atmosphère soit réfléchie vers l’espace par effet d’albédo). Voir Constante solaire.

Énergie cinétique : Energie possédée par un système en mouvement, égale à la moitié du produit de sa masse par sa vitesse au carré (E = (M. V²)/2).

Entropie : (du grec retour en arrière) C’est une fonction thermodynamique. Projetée dans une turbine, l'eau d'un barrage transforme son énergie gravitationnelle en énergie électrique. Plus tard, on en fera un mouvement dans un moteur électrique ou de la chaleur dans un radiateur.
Tout au long de ces transformations, l'énergie se dégrade en d'autres termes, son entropie augmente. L'entropie d'un système reste constante lorsqu'il revient à son état initial par une transformation réversible. L'entropie totale d'un système isolé doit toujours augmenter, son désordre doit toujours croître, c’est le deuxième principe de la thermodynamique.

Équation de Drake : La célèbre équation de Drake propose de quantifier le nombre possible de civilisations technologiquement avancées et susceptibles de communiquer avec nous, dans la Galaxie.
N = N*x fp x ne x fl x fi x fc x T
N* = Nombre d’étoiles dans la Galaxie.
fp = fraction de ces étoiles présentant un cortège planétaire.
ne = nombre de planètes dans l'écosphère ou zone d'habitabilité (région dans laquelle la vie peut apparaître autour d'une étoile).
fl = fraction de ces planètes ou la vie est apparue.
fi = fraction de ces formes de vie qui ont acquis l'intelligence et développé une civilisation.
fc = fraction de ces civilisations qui ont développé une technologie et qui cherchent à communiquer.
T = durée de vie de ces civilisations.
Grâce à l'équation de Drake, une interrogation qui semblait insoluble de part son envergure fut découpée en une série de petites questions auxquelles les scientifiques pouvaient apporter des réponses claires. Mais seul, le nombre d'étoiles présentes dans notre Galaxie, est à peu près connue N*, environ 200 milliards. Des découvertes récentes d'exo planètes, on peut aussi estimer le paramètre fp. Le nombre de systèmes planétaires découverts n'est cependant pas suffisant pour calculer avec précision le pourcentage d'étoiles autour desquelles gravitent des planètes. Les choses se compliquent singulièrement avec les paramètres biologiques. N'ayant pas encore résolu l'énigme de l'origine de la vie sur Terre, nous sommes incapables d'estimer la probabilité d'apparition de la vie sur une planète propice à son éclosion. Les astronomes sont cependant optimistes sur l'étendue de la zone d'habitabilité. Les derniers paramètres sont les plus problématiques. Si la probabilité d'apparition de cellules primitives sur une planète donné peut-être très élevé, rien ne dit que ces cellules aboutiront, après plusieurs milliards d'années d'évolution, à la naissance d'êtres intelligents. L'apparition de l'intelligence n'est peut-être qu'un coup de poker. De plus, des formes de vie intelligentes ne développent pas non plus forcément une maîtrise technologique. La durée de vie d'une civilisation technologiquement avancée n'est également pas connue. D'après certains scientifiques, la formule de Drake n'est autre que la concentration d'une grande quantité d'incertitudes dans un petit espace. On ne s'étonnera donc pas d'apprendre que les estimations du paramètre N vont de 1 million à une seule, notre propre civilisation. En simplifiant de manière osée, on obtient un résultat intéressant, ou N est égal à T. La résolution de l'équation revient donc à connaître la durée de vie d'une civilisation intelligente et technologiquement avancée dans l'Univers.

Ère de la matière : Période de l'histoire de l'univers qui suit l'ère du rayonnement, environ depuis la 300 000^ème année jusqu'au lointain futur, où la densité de la matière est supérieure à celle du rayonnement et contrôle l'évolution de l'univers.

Ère du rayonnement : Période de l'histoire de l'univers qui suit l'ère leptonique, environ depuis une seconde après le big bang jusqu'à la 300 000ème année. Pendant cette période, la densité du rayonnement, celle des photons, est supérieure à celle de la matière et contrôle l'évolution de l'univers. Atomes, planètes, étoiles et galaxies n'ont pas encore fait leur apparition.

Ère géologique : Les paléontologues ont depuis longtemps constaté que l’histoire des êtres vivants était ponctuée de grandes crises, à l’occasion desquelles de nombreuses espèces disparaissent. Dès le début du XIXe siècle, Georges Cuvier (1769-1832) avait noté l’existence de certaines de ces grandes coupures, qu’il attribuait à des "révolutions du globe", des catastrophes brutales ayant ravagé de vastes régions du globe. Il plaçait notamment une de ces révolutions entre la période dominée par les reptiles et celle qui vit le développement des mammifères, à la limite Crétacé-Tertiaire.

Au cours du XIXe siècle, la réalité de ces crises provoquant des changements notables des faunes et des flores devait s’affirmer. Le géologue anglais John Phillips utilisa d’ailleurs certains d’entre elles pour fixer les limites entre les grandes ères géologiques, définies d’après leur caractère paléontologique : Paléozoïque (ère de la "vie ancienne"), Mésozoïque (ère de la "vie intermédiaire") et Cénozoïque (ère de la "vie récente"). Les limites entre ces trois ères correspondent en effet à deux des plus grandes crises biotiques, à la limite Permien-Trias (il y a 250 millions d’années) et à la limite Crétacé-Tertiaire (il y a 65 millions d’années).
Avec le déclin des thèses catastrophistes et le triomphe de l’actualisme en géologie et de l’évolutionnisme en paléontologie, vers le milieu du XIXe siècle, l’intérêt porté à ces grandes crises diminua quelque peu, l’attention des paléontologues se dirigeant davantage vers la continuité évolutive que vers les discontinuités. Ce n’est que depuis les années 1980 que l’étude des grandes phases d’extinction s’est renouvelée, avec un regain des thèses catastrophistes.

Ère hadronique : Période de l'histoire de l'univers depuis un millionième de seconde jusqu'à un dix millième de seconde, où le contenu de l'univers est dominé par les hadrons (protons, neutrons et leurs antiparticules), en équilibre avec les photons. L'ère hadronique se termine quand les photons affaiblis par l'expansion de l'univers ne peuvent plus se convertir en paires hadron-anti hadron.

Ère leptonique : Période de l'histoire de l'univers qui suit l'ère hadronique, où le contenu de l'univers est dominé par les leptons (électrons et neutrinos), en équilibre avec les photons. Elle s'étend depuis un dix millième de seconde jusqu'à environ une seconde, quand les photons affaiblis par l'expansion de l'univers ne peuvent plus se convertir en paires électron-positon. 

Étoile à neutrons : Au moment de l'explosion d'une supernova, les couches extérieures sont projetées tandis que le noyau implose, c’est la chute libre. L'implosion s'arrête quand le résidu n'a plus qu'une dizaine de km de diamètre et une densité de un million de tonnes au cm3. Dans ces conditions extrêmes les atomes sont écrasés, les noyaux se touchent et se dissolvent en nucléons. L'étoile entière est un noyau, les neutrons au centre les protons à la surface. L'étoile à neutrons est naît.
Pour en savoir plus sur l'étoile à neutrons.

Exoterre : Les exoterres sont des objets recouverts d'une croûte, possédant un rayon compris entre deux fois et demi et 20 fois celui de la Terre et évoluant à l'intérieur de la zone d'habitabilité de l'étoile mère. Dans cette région, l'eau pourrait perdurer à la surface de la planète ce qui rendrait la planète potentiellement habitable.

F

Famille de particules : Les particules se regroupent en 3 familles de 4 membres.
La famille électronique comprend les quarks u et d, l'électron et le neutrino électronique.
La famille muonique comprend les quarks c et s, le muon et le neutrino muonique.
La famille tauique comprend les quarks b et t, le tau et le neutrino tauique.

Fermions : Les 12 fermions fondamentaux et leurs propriétés. 4 catégories de charges et 3 familles de masse. Le tableau suivant est une "sorte d'abécédaire de la réalité matérielle", (L'univers des particules de Michel CROZON, édition du Seuil).

nota: Il ne faut pas oublier que chacune des particules est affublée d'une antiparticule.

Force gravitationnelle : Découverte au XVII siècle par Newton, cette force attractive agit sur toutes masses. La plus faible des quatre forces de la nature, mais aussi celle qui a la plus grande portée, elle agit sur l'ensemble de l'univers, elle est la colle du cosmos. L'intensité ce cette force dépend de la masse de l'objet. Ce n'est qu'à l'échelle astronomique que la gravité se fait vraiment sentir, dans d'énormes masses comme celle de la Terre (6x10²⁷ grammes), du Soleil (10³³ grammes), d'une galaxie (10⁴⁴ grammes), d'un amas de galaxies (10⁴⁷ grammes) ou de l'univers tout entier.

Force électromagnétique : Cette force, bien supérieure à la force de gravité, n'agit que sur les particules chargées, soit positivement comme les protons, soit négativement comme les électrons. Elle forme les atomes en attachant les électrons aux noyaux, mais elle ne s'arrête pas là. Elle soude les atomes en les obligeant à partager leurs électrons pour former les molécules. Elle pousse encore les molécules à se combiner à leur tour en de longues chaînes, la plus haute expression de ces chaînes est l'ADN qui permet la vie.

Force nucléaire forte: C’est celle qui cimente les nucléons dans les noyaux. C’est elle aussi qui associe les quarks 3 par 3 à l'intérieur des nucléons et donne naissance à l'énergie nucléaire. 1 gramme de carburant nucléaire = 1 tonne de dynamite. Elle agit sur une distance de 10^-13 cm, elle est 100 fois plus forte que la force électromagnétique et n'agit que sur des particules massives comme le proton et le neutron d'un poids de 10^-24 grammes. La masse d'un proton est égale à 1836 fois la masse de l'électron.

Force nucléaire faible : C’est elle qui permet aux neutrons de se transformer en protons et vice versa quand les conditions s'y prêtent. Elle n'agit pas sur les particules immortelles comme l'électron, le photon et le neutrino. Bien que plus forte que la gravité, elle est 1000 fois plus faible que la force électromagnétique. Elle n'a d'influence que sur une distance de 10^-16 cm. C’est en 1896, par hasard que le physicien français Henri Becquerel découvrit ce processus de désintégration, sur une plaque photographique.

G

Gaz parfait : le gaz parfait est un modèle thermodynamique décrivant le comportement de tous les gaz réels à basse pression p. Ce modèle a été développé au XIXe siècle en constatant que tous les gaz tendent vers ce même comportement à pression suffisamment basse, quelle que soit la nature chimique du gaz ce qu'exprime la loi d'Avogadro, découverte en 1811 : la relation entre la pression, le volume et la température est, dans ces conditions, indépendante de la nature du gaz. Ceci paraissait tellement extraordinaire qu'il fallu du temps pour y croire (voir l'article Nombre d'Avogadro). Cette propriété s'explique par le fait que lorsque la pression est faible, les particules de gaz sont suffisamment éloignées les unes des autres pour pouvoir négliger les interactions d'ordre électrostatique qui dépendent, de la nature physico-chimique du gaz (molécules plus ou moins polaires). De nombreux gaz réels vérifient avec une excellente approximation le modèle du gaz parfait, dans les conditions normales.
C’est le cas des gaz principaux de l'air, le diazote et le dioxygène. Sur les plans macroscopiques, on appelle gaz parfait tout gaz vérifiant simultanément les lois de Boyle-Mariotte et d'Avogadro.
Loi de Boyle-Mariotte :
À température constante, le produit de la pression p par le volume V: pV est considéré comme constant lorsque la pression est faible.
Loi d'Avogadro :
tous les gaz ont le même volume molaire dans les mêmes conditions de pression et de température. Sur le plan microscopique, la théorie cinétique des gaz permet de retrouver ce comportement de gaz parfait : un gaz parfait est un gaz dont les molécules n'interagissent pas entre elles en dehors des chocs et dont la taille est négligeable par rapport à la distance intermoléculaire moyenne. L'énergie du gaz parfait est donc la somme de l'énergie cinétique du centre de masse des molécules et de l'énergie interne de chaque molécule (rotation, oscillation). Lorsque ces deux énergies sont proportionnelles, on a le Gaz Parfait de Laplace.

Globule de Bok : Un globule de Bok est un amas sombre de poussières et de gaz du milieu interstellaire au sein duquel peut débuter la naissance des étoiles. Ils ont une masse d'environ 10 à 50 masses solaires contenue dans un volume d'environ une année-lumière. Ils contiennent de l'hydrogène moléculaire (H2), des oxydes de carbone, de l'hélium et environ 1% (en masse) de poussières de silicates. Les globules de Bok conduisent le plus souvent à la formation de systèmes d'étoiles doubles ou multiples.
Les globules de Bok furent observés pour la première fois par l'astronome Bart Bok dans les années 1940. Bok et E.F. Reilly firent l'hypothèse que ces nuages formaient des protoétoiles à partir desquelles les étoiles et les amas d'étoiles naissent. Une analyse d'observations faites dans le proche infrarouge publiée en 1990 a confirmé que les étoiles naissaient bien à l'intérieur des globules de Bok.

Gravitation : Pour Einstein la gravitation n'est pas une force mais une déformation de la nature intime de l'espace-temps.

H

Hadron : Parce qu'ils doivent leur existence à la force nucléaire forte, le proton, le neutron et leurs antiparticules sont désignés collectivement sous le nom d'hadrons, qui en grec signifie <fort>. Pour en savoir plus sur le hadron.

Hubble : 1889 - 1953 né à Marshfield, Missouri, aux États-Unis
Hubble montra définitivement que l'espace est peuplé de galaxies, il mesura des distances des nébuleuses, et publia la loi des déplacements spectraux (loi de Hubble, 1928): «le décalage (appelé vitesse de récession) est proportionnel à l'éloignement de la galaxie considérée.»
Les observations faites par Hubble confirmèrent la théorie de l'expansion de l'univers.

I

Ionisation : Transition de la matière neutre, où chaque atome comporte autant d'électrons (charge électrique négative) que de protons (charge positive) vers un état ionisé total ou partiel, dans lequel tout ou partie des électrons ont été arraché aux atomes. Le gaz est alors un plasma composé d'ions positifs et d'électrons. L'ionisation consomme de l'énergie.
Ionosphère : Partie supérieure de l'atmosphère terrestre qui s'étend d'environ 80 km d'altitude jusqu'à 350 km. Ionisée par le rayonnement solaire, elle est le siège des aurores polaires. Comprend 3 couches (D, E et FI/F2) qui permettent les télécommunications en réfléchissant les ondes radios de longues, moyennes et courtes longueurs d'onde.

J

Jour : D'une façon générale, c’est la durée de la rotation de la Terre entre deux passages supérieurs au méridien d'un point choisi dans le ciel. Cette durée, prise comme unité de temps, dépend du point choisi.
Le jour sidéral est la durée que met la Terre pour faire un tour sur elle-même, indépendamment de sa rotation autour du Soleil mais par rapport aux étoiles. Le temps que nous utilisons dans la vie quotidienne s'appelle temps solaire. L'unité fondamentale du temps solaire est la journée : c’est le temps nécessaire pour que le Soleil effectue une rotation de 360 degrés dans le ciel. Mais, la Terre n'effectue pas une rotation de 360 degrés en une journée solaire car au cours d'une journée elle parcourt environ 1 degré (360 / 365.25 = 1 degré). Donc en 24 heures la direction face au Soleil change d'environ 1 degré.
La Terre doit donc effectuer une rotation d'environ 361 degrés pour que le Soleil semble avoir parcouru 360 degrés dans le ciel. En astronomie, on s'intéresse seulement à la durée de rotation de la Terre relativement aux étoiles dites fixes, et non pas au Soleil. On utilise donc une mesure du temps qui se charge uniquement de savoir combien de temps met la Terre pour effectuer une rotation de 360 degrés par rapport aux étoiles. Cette durée de rotation s'appelle une journée sidérale qui est en moyenne, 4 minutes plus courte qu'une journée solaire, à cause du 1 degré de rotation terrestre supplémentaire dans la journée solaire.

K

Kuiper : Il découvrit un satellite d'Uranus et un de Neptune, détecta la glace dans les calottes polaires martiennes et les anneaux de Saturne, ainsi que le méthane dans l'atmosphère de Titan; il proposa dans les années 50 l'hypothèse de l'existence au-delà de Pluton d'un disque de planétésimaux qui porte son nom (la ceinture de Kuiper).

Kelvin : Le 0 kelvin est le zéro absolu, l'eau gèle à 273K ou 0° C ou 32° F, l'au boue à 373 K ou 100° C ou 212° F

L 

Libration : C’est le Phénomène d'oscillation d'un astre autour d'une position moyenne comme une toupie autour de son axe. La plus connue est celle de la Lune sur elle même qui fait que, de la Terre, on peut voir 59% de la surface lunaire. La libration peut être divisée en trois composantes : libration en longitude, libration en latitude et libration parallactique.

Limite de Chandrasekhar : C’est la masse au delà de laquelle une étoile froide en fin de vie s'effondre en trou noir. Les naines blanches les plus massives ont une masse égale à 1,4 fois celle du Soleil. Toute étoile de masse inférieure évoluera tranquillement en naines blanches une fois épuisé son combustible nucléaire. Si sa masse est supérieure elle subit une implosion catastrophique en quelques secondes elle se transforme en pulsar ou en trou noir.

Limite de Roche : Distance limite en deçà de laquelle un satellite naturel se retrouverait disloqué par les forces gravitationnelles de la planète autour de laquelle il gravite.

Limite de Planck : C’est le moment de la création de l'univers où notre physique s'écroule. Il est 10^-43 seconde après le big bang, la température est de 10³² degrés, la sphère mesure 1/1000 de centimètre de diamètre, le couple espace-temps fait son apparition et le vide quantique règne.

Longueur d'onde : C’est la distance séparant deux creux ou deux crêtes adjacentes d'une onde.

Lepton : Particule élémentaire sur laquelle la force nucléaire forte n'a pas d'influence. L'électron, le positon, le neutrino sont désignés sous le nom de lepton, qui en grec signifie <faible>.

M
Magnétosphère : Espace entourant le Terre au-delà de l'ionosphère à partir d'un millier de kilomètres de la surface terrestre et s'étendant jusqu'à la magnétopause qui la sépare de l'espace interplanétaire. Dans cet espace se trouve confiné par l'action du vent solaire le champ magnétique terrestre, protégeant la Terre du bombardement " des particules ionisées constituant ce flux issu du Soleil.

Magnitude : Pour observer les étoiles par leur éclat apparent, Hipparque dès le II^ème siècle av. JC, les avait classées selon 6 grandeurs.
Les étoiles de première grandeur étaient les plus brillantes, celles de sixième grandeur étaient à peine visible à l'œil nu. L'astronomie moderne a conservé ces 6 grandeurs mais bien sûr les a affinées et prolongées. Ces une échelle logarithmique telle qu'une différence de magnitude d'une unité correspond à un rapport d'intensité lumineux de 2,5. Une étoile de magnitude 1 est 2,5 fois plus brillante qu'une étoile de magnitude 2. Un différence de 5 correspond à un rapport de 100.
L'emploi de télescope a permis de prolonger l'échelle d'Hipparque vers les étoiles très faibles, jusqu'à la magnitude 24. Les objets célestes très brillants ont des magnitudes négatives (-26,86 pour le Soleil).

Mécanisme : Le problème pour le vivant est de se demander si, en raison de ses particularités, la vie est quelque chose de fondamentalement différent de la matière ou non. Il y a deux positions fondamentales à ce sujet :
- Le vitalisme estime que la vie est irréductible à la matière. Il doit y avoir une force vitale, un principe vital totalement différent des autres principes physiques. On retrouve cela dans l'idée que Dieu a créé la vie.
- L'autre position est d'inspiration matérialiste. elle s'appelle le mécanisme. La vie n'est rien d'autre qu'un mécanisme, qu'une forme particulière de la matière, dont on va certainement percer le secret dans quelque temps.
Les vitalistes accusent les mécanistes d'être réductionnistes et réciproquement les matérialistes accusent les vitalistes d'être plus ou moins mystiques et obscurantistes.

Mécanique quantique : Théorie développée au début du 20ème siècle, à partir du principe des quanta de Planck et du principe d'incertitude de Heisenberg. Selon cette théorie, la matière et la lumière peuvent être à la fois onde et particule. Elles ne peuvent être décrites qu'en termes de probabilités. La particule de lumière est aussi appelée "quantum d'énergie" d'où le nom de la théorie.

Mécanisme de Kelvin-Helmholzt : en astrophysique c’est le mécanisme proposé par Lord Kelvin et Helmholzt qui a lieu lorsque la surface d'une étoile ou d'une planète se refroidit. Ce refroidissement entraîne une baisse de pression et le corps céleste la compense en se contractant. Cette compression entraîne alors un réchauffement de l'astre (mécanisme observable sur Jupiter et Saturne.

Mendeleïev : chimiste russe (1834-1907) auteur de la classification des éléments chimiques (voir le tableau des éléments).

Mésosphère : C’est la couche atmosphérique de la Terre comprise entre. la stratosphère et la thermosphère. Elle est située entre 30 et 90 km environ de la surface terrestre.

Mole : Une mole représente une quantité de matière composée d'autant d'entités qu'il y a d'atomes dans 12 g de carbone 12 ; son symbole est « mol ». Une mole de fer métallique représente quelque chose comme 56 grammes de fer. Une mole d'atomes de magnésium, la masse sera d'environ 24 grammes. Une mole de molécules d'eau, équivaut à environ 18 grammes d'eau.
 

N

Neutrino : Particule neutre sujette uniquement à la force nucléaire faible. Produit en grand nombre dans les premiers instants de l'univers et en moindre nombre au cœur des étoiles et dans les supernovae.

Neutron : Particule neutre constituant du noyau sans charge électrique sujette uniquement à la force nucléaire forte. Cette particule un peu plus massive que le proton fut découverte en 1932 par le Britannique James Chadwick (1891-1974).

Nucléon : Composante d'un noyau d'atome, qui peut être soit un proton, soit un neutron.

O

Octant : Instrument qui mesure l'altitude d'un astre sur l'horizon, analogue au sextant.

Olbers : Du nom de l'astronome allemand (1758-1840). Le paradoxe d'Olbers : problème cosmologique formulé en 1826 et que l'on peut résumer par la question : "Pourquoi la nuit est-elle noire ? ". En effet dans un Univers infini et homogène, le rayonnement cumulé de toutes les étoiles devrait être suffisant pour rendre lumineux le ciel même la nuit. Ni l'absorption interstellaire ou galactique ni la récession des galaxies ne lèvent le paradoxe.

Ondes électromagnétique : Vibration du champ électrique et magnétique qui se propage dans l'espace. Selon la longueur d'onde (ou la fréquence), l'onde électromagnétique prend des noms différents : onde radioélectrique, radar, micro onde, rayonnement infrarouge, lumière visible, rayonnement ultraviolet.

P

Parallaxe : Angle correspondant au mouvement apparent d'un objet céleste par rapport aux étoiles lointaines, observé de deux positions différentes.

Parsec : (pc) Un parsec est la distance à laquelle le rayon de l'orbite terrestre paraît vu sous un angle de une seconde d'arc. Un parsec est équivalent à 3,262 années-lumière.
1 parsec = 30,8 _*10²² Km ou 3,2 Années lumière ou 206 265 Unités Astronomiques.
On utilise aussi le kilo parsec (kpc) et le méga parsec (Mpc).

Périhélie: Près du Soleil. C’est le point le plus proche du Soleil dans l'orbite d'une planète.

Parhélie: Un parhélie « faux soleil » ou « sundog » en anglais) est un phénomène optique qui apparaît de chaque côté du Soleil (entre 22° et 46°), souvent accompagné de halos. L'ordre des couleurs est comme dans les arcs en ciel, le rouge étant orienté vers le Soleil et le bleu vers l'extérieur, parfois suivi d'une queue de lumière blanche. Exceptionnellement, cette lumière blanche est si brillante que le phénomène ressemble à un autre Soleil.

Photon : Particule élémentaire du rayonnement, sans masse, qui se déplace à la vitesse la plus grande possible, à 300000 km/s. Selon l'énergie qu'elle porte, la particule peut être, par ordre d'énergie décroissante, un photon gamma, X, ultraviolet, visible, infrarouge ou radio.

Planète : "Une planète est un corps céleste qui est en orbite autour du Soleil, qui possède une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique (forme sphérique), et qui a éliminé tout corps se déplaçant sur une orbite proche".
Cette définition fut approuvée le 24 août 2006, lors de la 26ème Assemblée Générale de l'UAI (Union Astronomique Internationale) par un vote à main levée d'environ 400 scientifiques et astronomes après dix jours de discussions.

Positon : Antiparticule de l'électron, elle est chargée positivement, de même masse que l'électron ordinaire ou négaton. Son existence a été mise en évidence dans les rayons cosmiques par Anderson en 1932. Leur production est due à la matérialisation d'un photon.

Pression de dégénérescence : C’est un phénomène quantique qui découle du principe d'incertitude d'Heisenberg. La physique montre qu'au zéro absolu, toute particule d'un gaz se retrouve au repos et donc n'exerce aucune pression. Mais selon Heisenberg, on ne peut jamais affirmer qu'un ensemble de particules est véritablement au repos. Lorsque tout ce qui dépend de la température a disparu, il subsiste toujours une dispersion, un mouvement résiduel. C’est la pression de dégénérescence qui se maintient éternellement. Les naines blanches se maintiennent dans cet état.

Pression de radiation : Poussée subit par la matière soumise à un faisceau de lumière.

Principe anthropique : Nous voyons l'univers tel qu'il est parce que, s'il était différent, nous ne serions pas là pour l'observer. Cela implique que toute théorie qui inclut notre existence, et ce sera assurément celles sur le monde tel que nous le concevons, doit nécessairement être consistante avec notre propre existence. Ainsi, selon Schopenhauer, toute conception de l'univers est une pétition de principe, car le sujet qui conçoit la théorie est posé comme finalité de cette même théorie, et s'introduit donc à l'origine même de cette théorie à laquelle le développement de l'univers doit être ordonné pour expliquer sa propre apparition.

Principe cosmologique: Principe selon lequel l'univers est semblable à lui-même en tout point en toute direction et en tout temps, il est isotrope. Ce principe a été confirmé de façon spectaculaire par l'observation du rayonnement fossile.

Principe de complémentarité: Énoncé, par le physicien danois Niels Bohr, selon lequel la matière et le rayonnement peuvent être à la fois onde et particule, ces deux descriptions de la nature étant complémentaires l'une de l'autre. Il constitue une des pierres angulaires de la mécanique quantique.

Principe des quanta de Planck : Idée que la lumière ou toutes autres ondes peut être émise ou absorbée seulement par quanta discrets, dont l'énergie est proportionnelle à la fréquence.

Principe d'exclusion : Deux particules identiques de spin 1/2 ne peuvent avoir (dans les limites posées par le principe d'incertitude) à la fois la même position et la même vitesse.

Principe d'incertitude de Heisenberg : On ne peut jamais être tout à fait sûr à la fois de la position et de la vitesse d'une particule car mieux on connaît l'une, plus mal on connaîtra l'autre. La lumière est la seule façon de communiquer avec l'électron, pour connaître sa vitesse et sa position. Il faut utiliser une longueur d'onde très petite, donc une grande énergie pour déterminer ses contours avec précision. Seule la lumière gamma, très énergétique, permet de définir avec précision sa position de photons pour lui arracher sa position, on lui communique de l'énergie et son mouvement en est modifié. Plus nous réduisons le flou de sa position, plus nous augmentons le flou de son mouvement. Cette action engendre l'indétermination. Nous ne pouvons jamais connaître à la fois la vitesse et la position d'un électron. Cela a été formulé dans les années 20, par le physicien allemand Werner Heisenberg dans son principe d'incertitude. Le hasard et le flou règne au cœur du monde microscopique. Nous ne pourrons jamais dire que l'électron va du point A au point B par un chemin bien précis, peut-être prend-il tous les chemins entre A et B. Ainsi le flou quantique fait partie de la vie d'une particule élémentaire. L'observation modifie la réalité et en crée une nouvelle. Toute tentative de capture de la réalité objective du monde microscopique se solde par un échec et se transforme en une réalité subjective qui dépend de l'observateur et de son instrument de mesure.
< Les notes de musiques que nous envoient les atomes se trouvent modifiées du fait même que nous les entendons>

Protubérances solaires : Les protubérances sont des structures magnétiques complexes confinant un plasma froid (typiquement de 4300 à 12000 K) et dense (densité électronique de l'ordre de 1010 à 1011 cm-3) par rapport au plasma chaud et ténu de la couronne solaire environnante. On peut garder à l'esprit des ordres de grandeur simples: la température d'une protubérance est 100 fois plus faible que la température de la couronne, et sa densité est 100 fois plus élevée. On parle de protubérance lorsque cette structure est vue en émission au limbe, mais lorsqu'elle est vue par projection sur le disque, on la désigne par le terme de filament. Un filament apparaîtra le plus souvent en absorption. En effet, le plasma froid qu'il contient va absorber une partie du rayonnement provenant des couches sous-jacentes, plus chaudes. Les protubérances sont le plus couramment observées dans la raie H alpha de l'hydrogène, de par l'intensité de cette raie et sa longueur d'onde (6564 Å) qui la situe dans le visible. Leur altitude peut varier, mais les filaments situés à proximité ou au-dessus des régions actives, sont généralement plus bas que ceux situés dans des régions calmes du Soleil. Les tubes de flux magnétique, supportant le plasma protubérantiel contre la gravité, sont ancrés dans la photosphère. A ce niveau, leurs pieds sont sensibles aux mouvements de matière. Par conséquent, la structure magnétique d'une protubérance a une durée de vie plus ou moins longue selon que ces mouvements de matière affectent la topologie du champ ou non.

Pulsar : Ce sont des cadavres d'étoiles, des naines extrêmement denses qui ne brillent, on le suppose, que sur une partie de leur surface. En tournant beaucoup plus vite que les autres étoiles (de 10 à 1000 fois par seconde), leur lumière balaie l'espace comme un phare maritime. C’est en 1967 avec le radiotélescope sensible aux scintillements, que Jocelyne Bell, une étudiante d'Hewish, décèle une anomalie dans le fourmillement des ondes radio: le scruff. Bell chercha le scruff pendant des mois et découvrit une série de pulsations régulières.
Ces impulsions paraissaient trop régulières pour être naturelles. John Pilkington réussit à mesurer la distance de la Terre au pulsar, 1000 al. Cette horloge de 1,33 seconde était trop parfaite pour provenir d'un processus naturel. Au début les scientifiques se demandaient si ce n'était pas là, les signes d'une intelligence. Hewish grâce à l'effet doppler, mit fin à cet espoir de signaux provenant d'une autre civilisation. Par la suite plusieurs pulsars ont été découvert. Les radiosources proviennent d'étoiles à neutrons.

Q

Quasar : Les Quasars (Quasi Stellar Radio-sources) sont les noyaux de galaxies en phase d'affaiblissement ou d'expansion qui se trouvent à de très grandes distances, plusieurs milliards d'années lumière. Les quasars sont les objets les plus brillants connus de l’Univers mais n'apparaissent que comme d'étranges étoiles faibles. Les images de ces zones de faible luminosité vues par le télescope CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope), montrent, lorsqu'on soustrait le signal correspondant au quasar, une image résultante qui ressemble à une galaxie elliptique. Les quasars peuvent être observés dans le spectre électromagnétique des ondes radio, des infrarouges, de la lumière visible, des ultraviolets, des rayons X et des rayons gamma.
Les quasars rayonnent fortement et présentent une luminosité semblant provenir de centaines de galaxies, mais un quasar est environ un million de fois plus petit qu'une galaxie ordinaire. En raison de la puissance de leur rayonnement, et de leurs fréquents changements, on crut un temps que les quasars étaient des objets relativement proches et faibles plutôt que des objets éloignés et puissants. .

Quantum : Unité indivisible en laquelle les ondes peuvent être émises ou absorbées.

Quark : Particule élémentaire chargée réagissant à l'énergie nucléaire forte. Les protons et les neutrons sont composés chacun de trois quarks découverts par un physicien américain Murray Gell-Mann.

R

Radioactivité : Ernest Rutherford (1871-1937), jeune physicien néo zélandais émigré au Canada puis en Angleterre est le premier à proposer l'hypothèse suivant laquelle la proportion d'atomes radioactifs qui se désintègre par unité de temps est une constante immuable, donc une horloge potentielle.
Ainsi les atomes de radium se désintègrent en perdant la moitié de leur masse en 1622 ans et suit une loi exponentielle.
La vitesse de décroissance de l'uranium se mesure en millions d'années. Lorsque l'uranium se désintègre ou se transmute, il fabrique des rayons alpha, autrement dit des atomes d'hélium. Chaque désintégration d'uranium et ses descendants radioactifs produisent 8 atomes d'hélium.
Comme on peut mesurer la quantité d'uranium encore présent, on accède à la proportion qui a disparu, donc à la mesure du temps. En mesurant la quantité d'uranium et d'hélium présent dans un minéral, on peut déterminer son âge.
L'uranium 238, en se désintégrant, donne naissance au plomb 206.
L'uranium 235 donne naissance au plomb 207.
Le thorium donne naissance au plomb 208.
Le potassium 40, isotope du potassium, se décompose en argon 40, gaz rare de l'atmosphère.
Le rubidium 87 donne naissance au strontium 87.
Le carbone 14 lui se désintègre avec une période plus courte, quelques milliers d'années, réservé à l'archéologie.
La radio activité de longue période est utilisé à des datations géologiques.
Il existe finalement trois sortes de radioactivités :
* Le rayonnement α : un noyau d'Hélium 4 (deux protons et deux neutrons) s'échappe du noyau radioactif
* Le rayonnement γ : un photon de grande énergie (plusieurs MeV) s'échappe du noyau radioactif
* Le rayonnement β : un électron ou un positron s'échappe du noyau radioactif

Rayonnement fossile : Fond du ciel, rayonnement de micro-ondes à basse température arrivant à la surface de la Terre depuis toutes les directions du cosmos. On l'appelle ainsi parce qu'il forme un arrière-plan à toutes les sources radio ponctuelles qui ont été détectées par les radiotélescopes. Il fut détecté pour la première fois par Arno Penzias et Robert W. Wilson, en 1965, aux Laboratoires de Bell Telephone, dans le New Jersey.
Le rayonnement du fond du ciel fut présenté, en 1948, comme une composante de la théorie du big bang sur l'origine de l'Univers. Selon cette théorie, généralement acceptée, un tel rayonnement est le résidu des conditions extrêmement chaudes qui prévalurent dans les premiers instants du big bang.
Pour tous les instruments, hormis les plus sensibles, les caractéristiques de ce rayonnement sont les mêmes, quelle que soit la direction dans laquelle on oriente l'instrument. Cependant, au début des années 1990, les données du satellite COBE (Cosmic Background Explorer) montrèrent que le rayonnement cosmologique n'est pas totalement uniforme. Les petites ondulations observées pourraient être dues aux restes de régions non uniformes présentes dans l'Univers peu après le big bang, ces régions peuvent avoir servi d'amorces aux premières formations de galaxies.

Rayon de Schwarzschild : C’est le rayon que l'on doit atteindre si l'on veut comprimer un astre pour que sa vitesse de libération soit égale à la vitesse de la lumière. Le rayon de Schwarzschild de la Terre mesure 8 mm, celui du Soleil 2,8 Km.

Relativité Générale : Théorie (1915) d'Einstein basée sur l'idée que les lois de la science devraient être les mêmes pour tous les observateurs, quel que soit leur mouvement. Elle explique la force de gravité en termes de courbure de l'espace-temps quadridimensionnel.
Comme toute théorie physique, le contenu de la relativité générale se ramène à un ensemble d'équations, les équations du champ de gravitation d'Einstein. Ces équations décrivent le champ gravitationnel produit par n'importe quel corps, mais comme toutes les équations, elles apportent moins une solution qu'elles ne proposent un problème à résoudre. Les équations d'Einstein comptent parmi les plus impénétrables et les plus obscures de la physique. Il ne s'agit pas de résoudre une, mais 16 équations distinctes, chacune étant une équation aux dérivées partielles non linéaire à 16 fonctions inconnues distinctes. Il existe une partie de la physique qui se consacre uniquement à leur étude. Les relativistes: mathématiciens de haut niveau qui pensent en termes de concepts tellement abstraits que cela dépassent les préoccupations des physiciens. C’est Karl Schwarzschild qui obtint la première solution exacte des équations du champ de gravitation, sous la pression de son incurable maladie, le pemphigus, 2 mois avant de mourir en 1916.

Relativité Restreinte : Théorie d'Albert Einstein de 1905 qui démontrait que l'espace et le temps étaient intimement liés, et qu'ils n'étaient pas universels, mais dépendaient du mouvement de l'observateur.

S

Sérendipité : « effet serendip ». néologisme issu de l'anglais serendipity, du vieux persan Serendip, nom de Sri Lanka. Walpole (1754) : Le fait de découvrir quelque chose par accident et sagacité alors que l'on est à la recherche de quelque chose d'autre.
Merton (1945) : La découverte par chance ou sagacité de résultats pertinents que l'on ne cherchait pas. Elle se rapporte au fait assez courant d'observer une donnée inattendue, aberrante et capitale qui donne l'occasion de développer une nouvelle théorie ou d'étendre une théorie existante.
Charles Darwin (1953) : Qualité qui consiste à chercher quelque chose et, ayant trouvé autre chose, à reconnaître que ce qu'on a trouvé a plus d'importance que ce qu'on cherchait.
Philippe Quéau (1986) : L'art de trouver ce que l'on ne cherche pas en cherchant ce que l'on ne trouve pas.
Christian Vanden Berghen (2005) : Art de se mettre en condition de découvrir quelque chose (une information, un médicament, une technique) alors que l'on ne travaille pas directement sur ce sujet.
« La sérendipité est souvent définie comme la capacité à découvrir des choses par hasard. En réalité, les découvertes ne font pas réellement par hasard. Elles sont rendues possibles parce que celui qui fait ces découvertes s'est mis dans un certain état d'esprit composé d'ouverture, de disponibilité, de curiosité, d'émerveillement, d'étonnement et de pensée analogique et symbolique, celle qui permet de voir ce qui rassemble plutôt que ce qui divise. »
En science, l'exploitation des découvertes est souvent due à une erreur, à une maladresse ou à un dysfonctionnement cela nécessite, pour reprendre le mot de Pasteur, des esprits préparés. C’est ce que l'on peut appeler la Serendip Attitude.

Singularité : Une singularité est un point où la théorie se détraque. La fonction mathématique 1/x a une singularité lorsque x vaut 0. 1/0 n'est pas seulement infini, c’est une singularité. En mathématique, diviser par 0 est une opération illicite. On trouve une singularité là où la physique s'achève, par exemple dans les trous noirs.

Spin : Mouvement de rotation d'une particule subatomique. Une particule de spin 0 est comme un point, elle est semblable depuis toutes les directions. Une particule de spin 1 est comme une flèche, elle apparaît différente selon différentes directions. Ce n'est que lorsqu'on lui fait accomplir une révolution complète (360 degrés) que la particule retrouve le même aspect. Une particule de spin 2 est comme une flèche à double tête, elle est identique au bout d'une demi-révolution (180 degrés).

Stratosphère : C’est la zone de l'atmosphère située entre 15 et 50 km d'altitude entre la troposphère et la mésosphère. Sa limite supérieure s'appelle la stratopause. Elle comprend des couches de températures différentes dont l'une est riche en ozone. L'absorption du rayonnement ultraviolet du Soleil la réchauffe et transforme une infime partie de l'oxygène (1 molécule pour 1 million) en ozone. Cette couche protège la Terre des radiations ultraviolettes néfastes à la vie.

Supercordes : Théorie qui dit que les particules élémentaires de la matière ne sont pas des points mais des vibrations de bouts de corde infinitésimalement petits (10-33 cm).

Superfluide : Il n'existe qu'un seul superfluide sur Terre, et de plus il est extrêmement rare, c’est l'Hélium ordinaire. A 4 degrés au dessus du zéro absolu, il se liquéfie. A 2 degré au dessus du zéro absolu, il passe de l'état de fluide ordinaire à celui de superfluide. La plus surprenante des propriété de ce superfluide est son absence totale de viscosité, cette propriété qui fait que les mouvements de tourbillons dans les fluides sont obligés de disparaître. L'eau possède une viscosité moyenne: si nous remuons de l'eau dans une baignoire, son mouvement se maintiendra quelques minutes. Le miel possède une grande viscosité et les mouvements tourbillonnaires y cessent immédiatement. L'Hélium superfluide, lui, ne possède aucune viscosité. Si on agitait un bain d'Hélium superfluide, les mouvements s'y maintiendraient pendant des mois.

Supernova : La mort explosive d'une étoile ayant épuisé son carburant. L'explosion peut atteindre la brillance de 100 millions de Soleils. L'enveloppe de l'étoile est projetée vers l'extérieure tandis que le cœur s'effondre pour devenir une étoile à neutrons ou un trou noir selon la limite de Chandrasekhar. De nombreuses particules, protons et électrons, appelées rayons cosmiques, sont expulsées dans l'espace avec une très grande énergie.

Synchrotron Soleil : Le synchrotron SOLEIL a été inauguré le 18 décembre 2006. Les techniques utilisées à SOLEIL reposent sur les différents modes d'interaction lumière-matière. Elles permettent de déterminer la structure des matériaux, d'identifier jusqu'aux atomes qui la composent, d'étudier leur organisation spatiale, d'obtenir des informations chimiques sur la matière (degré d'oxydation, coordinence). De multiples disciplines de recherche fondamentales et appliquées sont concernées (géophysique, environnement, biologie, pharmacie, nanosciences, patrimoine, archéologie, magnétisme, cosmétique, ...

Système stellaire: Un système stellaire est un amas d'étoiles appartenant à la même galaxie. Il peut être constitué de 100 millions à 200 milliards d'étoiles. La Nébuleuse d'Andromède est la seule grande galaxie spirale visible à l'œil nu. Elle est de loin l'objet le plus éloigné (3 millions d'al) visible à l'œil nu.

Syzygie: Périodes correspondant aux conjonctions et oppositions du Soleil et de la Lune. Les marées de vives-eaux ont lieu à ces époques.

T

Tachyon : (Takhus= rapide) Objet hypothétique qui pourrait voyager plus vite que la lumière. La théorie de la relativité n'interdit pas, comme on l'a souvent dit à tort, l'existence de particules ou d'objets voyageant plus vite que la lumière. Ce qu'elle interdit, c’est le passage du mur de la vitesse de la lumière. Cette interdiction vaut dans les deux sens : que ce soit d'une vitesse inférieure à celle de la lumière à une vitesse supérieure, ou inversement, d'une vitesse supérieure à une vitesse inférieure. C’est pour cela que les physiciens ont inventé un nom pour désigner ces particules, les tachyons. Les tachyons n'existent que dans l'imagination débridée des mathématiciens.

Taxon : Groupe d'organismes vivants qui descendent d'un même ancêtre et qui ont certains caractères communs. Les embranchements, classes, ordres, familles, espèces...sont des taxons.

Troposphère : C’est la zone de l'atmosphère terrestre située entre 0 et 10 km d'altitude dans les zones tempérées. Sa limite supérieure s'appelle la tropopause. Elle représente les 5/6 de l'atmosphère terrestre. L'air y contient de la vapeur d'eau et du gaz carbonique, des poussières (surtout de 0 à 3 km). La température s'y abaisse progressivement 6,5 °C par 1 000 m jusqu'à -55 °C. Siège des événements météorologiques, nuages, orages, etc.

Trou noir : L'expression n'est pas représentative du phénomène, puisqu'un trou est un espace dénué de matière. Cela vient de l'anglais ou <trou noir> en argot est une prison. On comprend mieux qu'un trou noir est une prison dans laquelle la matière est enfermée à tout jamais. Tout se passe comme pour les étoiles à neutrons, explosion des couches extérieures et implosion du noyau . Si l'implosion du noyau d'une étoile à neutrons s'arrête quand il atteint 10 km de diamètre, dans le trou noir le rayon se réduit à 1 km. Dans ces objets super denses le champ de gravité est suffisamment puissant pour retenir la lumière. La masse de départ est plus grande que celle de l'étoile à neutrons.

Titus Bode : La LOI de TITUS-BODE : Cette loi empirique établit une relation entre la distance des planètes au Soleil et leur rang, compté à partir du Soleil. Etablie par Johann Daniel Titius (1729-1796) et Johann Elert Bode (1747-1826) elle se formule mathématiquement par : a = 0,4 + (0,3 x 2ⁿ) dans laquelle : a est la distance planète-Soleil en UA (Unités Astronomiques), et n est le rang de la planète à partir du Soleil, en partant de moins l'infini pour Mercure, 0 pour Vénus, 1 pour la Terre, etc...

Temps atomique : Le Temps atomique international (TAI) est une échelle de temps basée sur la définition de la seconde élaborée à l'aide d'horloges atomiques. Il permet de définir l'étalon de temps utilisé partout dans le monde. La seconde a été définie en 1967 lors de la 13ème Conférence générale des poids et mesures comme étant la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133. Il est établi par le BIPM (Bureau international des poids et mesures) et représente la moyenne de la marche de plus de 340 horloges atomiques dans le monde.

U
Ultraviolet : UV,  Rayonnement électromagnétique de longueur d'onde comprise entre 0,4.10 mm à 0,02.10^-3mm. On distingue les rayonnements suivants.
- UVA (longueur d'onde entre 320 et 400 nm) "agent du bronzage ";
- UVB plus énergétiques et partiellement arrêtés par la couche d'ozone (282 à 320 nm);
- UVC très énergétiques totalement arrêtés par la couche d'ozone (22 à 320 nm).

Unité astronomique : C’est l'unité de distance utilisée pour les corps du système solaire égale à la distance de la Terre au Soleil (symbole : U.A.). la valeur de l'unité astronomique, représentée par une moyenne effectuée ces dernières années, est de 149 597 870 km.

Univers : C’est tout ce qui, à notre connaissance, existe. La relativité nous impose de définir un Univers des observables soumis aux lois de la physique et limité par les horizons de l'espace-temps. Les plus récentes théories cosmologiques font remonter l'origine de l'Univers à une grande explosion survenue il y a 10 à 20 milliards d'années. Ce que confirment l'existence du rayonnement du fond cosmique à 3 K et la récession des galaxies.

UTC : Universal Time Coordinated (Temps Universel Coordonné)
Compromis entre TAI et UT1 : l'UTC diffère du TAI d'un nombre entier de secondes choisi de sorte que l'écart entre UTC et UT1 reste inférieur à 0.9 seconde. Le Temps Universel Coordonné (UTC) est la base légale de l'heure dans le monde. Ce temps est dérivé du Temps Atomique International (TAI) dont il diffère seulement par un nombre entier de secondes, actuellement 32. Ces secondes intercalaires sont insérées à l'initiative du SIRT (Service International de la Rotation Terrestre) pour garantir que, en moyenne au cours des ans, le Soleil est au méridien de Greenwich à 12:00:00 UTC à 0.9 seconde près. A partir de l'UTC, les utilisateurs scientifiques peuvent rétablir le TAI. (UTC = TAI - 32 secondes).
UTC est donc le successeur du Temps du Méridien de Greenwich (GMT) qui était utilisé quand le jour solaire moyen fournissait l'unité de temps.

V

Vitesse d'évasion : C’est la vitesse minimale qu'il faut donner à un projectile pour l'extraire d'un champ d'attraction dans lequel il se trouve plongé. Sur la Terre la vitesse d'échappement est de 11 km/s, sur la Lune 2 km/s, sur Phobos (satellite de Mars de 30 km de diamètre) 10 m/s.

Voie Lactée : La Voie Lactée représente la plus grande concentration d'étoiles brillantes de notre système stellaire, la Galaxie. La voie Lactée se trouve sur le plan de la Galaxie. Bien que la Voie Lactée indique la direction du plus grand nombre d'étoiles, elle n'a pas une luminosité uniforme sur toute sa longueur. La Voie Lactée donne une idée de l'immensité du système stellaire auquel le Soleil appartient (100 millions d'étoiles).

Vitesse de la lumière : C’est la vitesse maximum que peut atteindre un objet, 300000 km/seconde. La théorie d'Einstein affirme que rien ne peut accélérer au delà de cette vitesse. Cette limite est due au fait que lorsque la vitesse d'un objet augmente, son inertie augmente aussi et l'objet devient alors de plus en plus difficile à accélérer; à la vitesse de la lumière son inertie est infinie et aucune force ne pourrait l'accélérer davantage.

Vide quantique : Espace rempli de particules et d'antiparticules virtuelles apparaissant et disparaissant dans des cycles de vie et de mort de très courte durée, grâce au principe d'incertitude.

Vitalisme : Le problème pour le vivant est de se demander si, en raison de ses particularités, la vie est quelque chose de fondamentalement différent de la matière ou non. Il y a deux positions fondamentales à ce sujet :
- Le vitalisme estime que la vie est irréductible à la matière. Il doit y avoir une force vitale, un principe vital totalement différent des autres principes physiques. On retrouve cela dans l'idée que Dieu a créé la vie.
- L'autre position est d'inspiration matérialiste. elle s'appelle le mécanisme. La vie n'est rien d'autre qu'un mécanisme, qu'une forme particulière de la matière, dont on va certainement percer le secret dans quelque temps.
Les vitalistes accusent les mécanistes d'être réductionnistes et réciproquement les matérialistes accusent les vitalistes d'être plus ou moins mystiques et obscurantistes.

W

Wolf : Nombre utilisé internationalement pour définir l'activité du Soleil, en s'intéressant particulièrement aux formes et dispositions des taches. Il est défini comme la somme du nombre de groupe de taches solaire multiplié par dix et du nombre de taches seules.

X

X rayon : Ondes électromagnétiques, à très petite longueur d'onde variant de fractions de nanomètre à quelques nanomètres. Dans l'espace, on a individualisé de très nombreuses sources de rayons X. Les sources principales de rayons X sont les supernovae, les pulsars et les quasars.

Xena : Corps céleste plus grand que Pluton photographié pour la première fois lors d'observations effectuées le 21 octobre 2003 dans les régions périphériques de notre Système Solaire. Ce candidat au titre de planète a été observé à l'aide du télescope Samuel Oschin à l'observatoire du Mont Palomar près de San Diego en Californie. Cette découverte a été annoncée par le Dr. Mike Brown, scientifique planétaire au California Institute of Technology de Pasadena. L'objet 2003 UB313 est un membre typique de la ceinture de Kuiper, sa taille par rapport aux neuf planètes connues indique qu'il peut être classifié en tant que planète. Actuellement environ 97 fois plus éloignée du Soleil que la Terre, la planète est l'objet le plus lointain connu dans le Système Solaire, et le troisième plus lumineux des objets de la ceinture de Kuiper.
 

Y

Z

Zéro absolu : Température la plus basse possible, à laquelle une substance ne contient aucune énergie thermique.
 

L'univers dans tous ses états 

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Astronomie - 15 Oct 2007