À propos du Big Bang

[benvoyons]

bonjour
Quel est le premier scientifique qui a théorisé que le big bang avait encore lieu ? merci
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[Gilgamesh]

bonjour
Quel est le premier scientifique qui a théorisé que le big bang avait encore lieu ? merci

Historiquement :

En 1915 Albert Einstein propose une nouvelle théorie de la gravitation, la relativité générale. Cette théorie se résume à une seule équation, l'équation d'Einstein. En 1917 il en tire un premier modèle cosmologique exposé dans un article intitulé "Kosmologische Betrachtungen zur allgemeinen Relativitätstheorie" (Considérations cosmologiques sur la théorie générale de la relativité) (trad. anglaise). Cet univers est fini, mais sans bord ce qui est révolutionnaire. Mais exactement comme pour l'univers de Newton, il se heurte au fait qu'un milieu remplit de matière ne peut que s'effondrer. Il introduit une nouvelle grandeur, la constante cosmologique, un genre de gravité répulsive, pour stabiliser son univers.

La même année 1917, l'astronome hollandais Wilhem de Sitter découvre une deuxième solution cosmologique des équations de la relativité générale, publié dans un article intitulé "On Einstein's Theory of Gravitation and its Astronomical Consequences". Il s'agit encore d'une solution statique, en ce sens qu'il existe un système de coordonnées dans lequel tous les coefficients de la métrique sont indépendants du temps, avec constante cosmologique (si celle-ci est égale à zéro, l'espace de de Sitter se réduit à l'espace plat de Minkowski, solution unique de la relativité restreinte). Elle se distingue de celle d'Einstein par le fait qu'elle ne contient pas de matière.

En 1922, Alexandre Friedmann publie un article intitulé "О кривизне пространства" (Sur la courbure de l'espace) (trad. anglaise), dans lequel il résout l'équation d'Einstein pour un univers homogène et isotrope, de géométrie sphérique ou plate, avec une constante cosmologique de valeur quelconque. A la différence d'Einstein, il ne le suppose pas statique. Il obtient alors ce qu'on appelle aujourd'hui les équations de Friedmann et trouve qu'il n'existe en fait que des solutions non statiques (même la solution d'Einstein avec ajustement fin de la constante cosmologique se révèle instable). L'Univers peut évoluer de plusieurs façons, comme s'expandre indéfiniment, ou adopter une dynamique oscillante. En 1924, il montre qu'il existe des solutions de géométrie hyperbolique. Ces résultats restent purement théoriques, Friedmann ne disposant d'aucune observation permettant de les confronter à la réalité.

Auparavant pourtant, dès 1917, Vesto Slipher avait réussi à mesurer par spectroscopie les vitesses radiales de 25 "nébuleuses spirales" et découvert que toutes, sauf trois, étaient nettement décalées dans le rouge, ce qui s'interprète par le fait qu'elles s'éloignent de nous à des vitesses substantielles. Mais on ignore encore la nature de ces nébuleuses. Il faudra attendre fin 1924 pour qu'en appliquant la relation période-luminosité découverte par Henrietta Leavitt sur des étoiles variables de type Céphéides faisant partie de ces nébuleuses, Edwin Hubble démontre qu'elles étaient bien trop éloignées pour faire partie de la Voie Lactée et qu'elles formaient en fait des galaxies entières en dehors de la nôtre, ce qui agrandit prodigieusement l'Univers.

En 1927, Georges Lemaître redécouvre la cosmologie non statique indépendamment de Friedmann et, en sus, il interprète correctement les observations de Slipher. Il publie ça dans un article fondamental "Un univers homogène de masse constante et de rayon croissant, rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques". Dans cet article Lemaître introduit pour la première fois l'idée que les vitesses de récession des galaxies sont la conséquence de l'expansion de l'univers dans le cadre de la relativité générale.

En 1929, Hubble en collaboration avec Milton Humason établit à son tour la relation entre la distance et la vitesse d'éloignement des galaxies v=Hd, publié dans un article intitulé "A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae". Cette relation est désormais connue sous le nom de loi de Hubble-Lemaître.

En 1931, dans un article intitulé "L'expansion de l'espace" Lemaître propose la théorie de l'Atome primitif, un modèle d'univers 1) en expansion 2) avec commencement. Il écrit notamment : "Nous pouvons concevoir que l'espace a commencé avec l'atome primitif et que le commencement de l'espace a marqué le commencement du temps". C'est ce qu'on appellera plus tard le Big Bang.

Plus de détails ici : L'INVENTION DU BIG BANG par J.-P. Luminet

L'univers est toujours en expansion, donc en un sens le Big Bang a encore lieu mais le plus souvent on désigne par ce sobriquet uniquement les premiers instants de l'expansion.

[JPL]

Juste pour resituer cette expression dans son contexte, elle a été inventée par Fred Hoyle, par ailleurs éminent cosmologiste à qui l’on doit des avancées majeures dans la nucléosynthèse stellaire. Mais il ne croyait pas à l’expansion de l’univers et a défendu toute sa vie une théorie très personnelle d’un univers stationnaire. Il a lancé le terme de big bang dans une émission radiophonique pour ridiculiser cette théorie à laquelle il s’opposait.

Paradoxalement c’est cette expression imagée qui a fait la popularité publique de l’expansion de l’univers.

[benvoyons]

merci pour les réponses

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