CR du mardi 16 septembre

[Olivier Girard]

Hier soir, nous avons écouté l'émission de France Inter consacrée aux questions posées par des enfants de CM2. Les réponses de Serge Brunier n'étant pas toujours claires voire quelques fois inexactes, nous avons décidé de réfléchir aux réponses que nous donnerions à ces enfants.
Voici donc la liste des questions avec les premiers éléments de réponse :

Podcast “Le ciel et l’espace” – Serge Brunier (journaliste scientifique )

« Il y avait quoi avant l’Univers ? »
Il faut bien distinguer deux visions : scientifiquement, selon la théorie du big-bang, le temps n’existait pas encore, donc la réponse est « il n’y avait pas d’avant ». Plus philosophiquement, la réponse reste spéculative en émettant des hypothèses comme celles des Univers cycliques, des multivers, etc.

« Comment s’est formé l’Univers ? »
Il est maladroit de parler d'explosion. Mieux vaut parler de la dilatation d’une boule d'énergie originelle, minuscule, extrêmement dense et chaude.

« C’est quoi le big-bang ? »
Une inflation, une dilatation extrêmement rapide durant laquelle la température s'est mise à diminuer progressivement.

« Est-ce que l’Univers est immortel ? »
Immortel signifie que l'Univers serait "vivant"... Mieux vaut sans doute parler d'un Univers éternelle. En effet, il n’y aura pas de fin au sens où il ne disparaitra pas totalement.

« Est-ce que l’Univers continue à se former ? »
La matière continue à évoluer, à se transformer mais étant en train de poursuivre son expansion, la matière se dilue de plus en plus, l'Univers se refroidit et les formations d'étoiles seront de moins en moins fréquentes.

« Est-ce qu’il y a encore des planètes en formation ? »
Une dizaine d’étoiles se forme dans notre galaxie chaque année autour desquelles se forment des planètes.

« De quoi est fait l’Univers ? »
L’Univers est fait d’énergie, de matière et de temps.

« Est-ce que quelqu’un connait la taille de l’Univers ? »
Depuis que les galaxies ont émis leur lumière, elles ont bougé : donc la taille de l’Univers est bien supérieur à 13,8 milliards d’années. Nous nous trouvons au centre de l’Univers observable. Le "diamètre" de l'Univers serait donc d'environ 100 milliards d'années.

« Combien y a t-il de galaxies dans l’Univers ? »
Bien parler de l’Univers observable : de l’ordre de plusieurs centaines de milliards de galaxies.

A vos commentaires !

[Isabelle Farcy-Lecat]

Luminet consulté dans "l'Univers chiffonné" donne 50 milliards d'AL valeur approchée du rayon de l'univers observable, considéré comme une sphère dont nous sommes le centre.
Des sites sérieux donnent 47 milliards d'Al ce qui corrobore.
Aucun ne donne de calcul précis car cela est basé sur la vitesse d éloignement des galaxies selon Hubble qui varie constamment et ne mène pas à une formule simple pour le lecteur lambda.

[Lise Evezard]

chouette initiative !!

[Eric Chariot]

« Il y avait quoi avant l’Univers ? »
Il faut bien distinguer deux visions : scientifiquement, selon la théorie du big-bang, le temps n’existait pas encore, donc la réponse est « il n’y avait pas d’avant ». Plus philosophiquement, la réponse reste spéculative en émettant des hypothèses comme celles des Univers cycliques, des multivers, etc.

On a dit plus que ça il me semble.
On a dit que les astrophysiciens ne donnaient pas vraiment un âge à l'univers. L'âge de 13,7 milliards d'années, s'entend en considérant notre temps propre à nous, qui n'est pas un temps absolu. De plus, plus on va regarde vers la "singularité" qu'est le mur de Planck, plus le temps semble s'allonger. D'ailleurs les astrophysiciens s'expriment en "z", c'est à dire en considérant le décalage vers le rouge des galaxies. Et plus on regarde vers le début de l'univers, plus ce z tend vers l'infini ! En fait, l'image que l'on peut donner, c'est de dire que la naissance de l'Univers n'est pas le temps 0, mais le temps - ∞.

De plus je ne pense pas qu'il y ait une réponse "philosophique" et "spéculative". Il faudrait voir ce que disent les théories des univers cycliques et multivers sur le temps.

[Eric Chariot]

« Comment s’est formé l’Univers ? »
Il est maladroit de parler d'explosion. Mieux vaut parler de la dilatation d’une boule d'énergie originelle, minuscule, extrêmement dense et chaude.

Notre univers observable était sans doute minuscule. Mais au delà, l'univers dans son ensemble pouvait être infini, mais extrêmement dense partout. Alors dans quoi notre univers observable s'est dilaté ? Ben dans l'univers l'univers lui même. Là encore en raisonnant en terme d'espace (comme on raisonnait en terme de temps auparavant...), on tombe sur le mur de la singularité. Il ne faudrait sans doute pas parler de "taille" de l'univers mais de sa densité uniquement.
z'en pensez quoi ?

[Eric Chariot]

« Est-ce que quelqu’un connait la taille de l’Univers ? »
Depuis que les galaxies ont émis leur lumière, elles ont bougé : donc la taille de l’Univers est bien supérieur à 13,8 milliards d’années. Nous nous trouvons au centre de l’Univers observable. Le "diamètre" de l'Univers serait donc d'environ 100 milliards d'années.

Je suppose qu'on voulait dire 100 milliards d'années lumière. Comme dit Isabelle, ce que j'ai lu partout c'est plutôt 40/50 milliards d'années lumière. Je ne sais ps où il a trouvé ce chiffre mais ça me parait farfelu et dis un peu au pif.
Pour le calcul, ce serait rigolo de le faire en groupe astrophy, non ?

[Olivier Girard]

Oui, Eric suite d'accord avec les compléments que tu as donnés. Je me suis limité à la synthèse des réponses que l'on apporterait à des jeunes de 10 ans. Donc, effectivement je n'ai pas parlé des développements que l'on a pu apporter par ailleurs comme le redshift ou la notion de - ∞ pour des élèves en dernière année de classe élémentaire.
Mais il est possible que je sous estime le niveau de CM2...

[Vincent Boudon]

Bon, si 50 milliards d'al. est le rayon, alors ça fait bien un diamètre de 100 milliards d'al.

[Isabelle Farcy-Lecat]

40 à 50 Al c'est pour le rayon, donc c'est bien voisin de 100 AL pour le diamètre.
Ah, comme dab, Vincent m'a grillée d'une minute
Pour le calcul, faudrait pas une petite intégrale par hasard? c'est rigolo une intégrale ?

[Eric Chariot]

Olivier je pense qu'un enfant de CM2 n'est pas plus démuni que nous par rapport à la notion d'infini
Mais je pense que c'est important de ne pas montrer le temps zéro comme une limite que l'on peut franchir (comme une ligne d'arrivée), mais comme une limite inatteignable, comme si on courait vers elle avec un élastique qui nous retient.
Ce n'est pas une idée à reprendre telle qu'elle, parce que il n'y a pas de "force" qui nous retient, mais l'idée c'est que le début de l'univers c'est une limite dont on a du mal à s'approcher.