Introduction à la cosmologie

Pendant des siècles, les gens ont levé les yeux vers le ciel et se sont demandé - qu'est-ce qu'il y a là-bas ? Chaque civilisation, culture et religion a ses propres histoires et idées sur la Terre et l'univers. Les philosophes et les scientifiques ont essayé de trouver les réponses aux questions sur l'origine de tout, ce qu'est l'univers, de quoi est-il fait et comment on s’intègre dans tout ça. Certains sont allés encore plus loin - pas seulement en regardant le passé, mais aussi en essayant de prédire l'avenir de l'univers. Toutes ces questions sur l'origine, les qualités et l'histoire du cosmos ont conduit à la création d'une branche de la science appelée cosmologie.

Notre compréhension du cosmos est limitée à ce qu'on peut observer et à ce qu'on peut calculer sur la base de ce qu'on connait déjà. Ce sont de nouvelles découvertes et de nouvelles technologies qui nous ont fait changer nos théories et nos hypothèses plusieurs fois dans l'histoire, et proposer des lois et des principes qui composent la cosmologie scientifique moderne. Certaines découvertes majeures qui ont contribué au développement de la cosmologie ont eu lieu au début du 20e siècle. Cela commence par Albert Einstein et sa théorie générale de la relativité. Quand Einstein essaie d’appliquer sa théorie à l’univers, il arrive à une découverte étonnante - l’univers n’est pas stable, comme tout le monde l’a pensé !

Mais à part ses équations, il n'a aucune preuve pour étayer cette théorie. Peu de temps après, l'astronome américain Edwin Hubble se rend compte qu'il existe des galaxies autres que la Voie lactée. Il concentre ses études sur la lumière qu'elles émettent et les distances entre elles. Simultanément, le prêtre et scientifique belge Georges Lemaître observe que les galaxies s'éloignent constamment de nous et les unes des autres. Et plus elles sont éloignés, plus elles se déplacent rapidement.

Les études de Hubble confirment l’hypothèse de Lemaître et mettent en évidence les équations d’Einstein. L'univers s'agrandit. Ces résultats mènent à la formulation de la loi dite Hubble-Lemaître, qui est maintenant un principe fondamental de la cosmologie moderne. Mais Lemaître décide d'aller plus loin et suggère que si le cosmos est en expansion, il a dû être beaucoup plus petit dans le passé. Il prétend qu'il aurait pu être aussi petit qu'un seul point sans aucune dimension.

Toute matière, espace et temps, était autrefois concentrée dans cette singularité. À un moment donné, la singularité a commencé à s'étendre, créant des étoiles, des planètes, des galaxies - l'univers tel qu'on le connait. C'est ce qu'on appelle la théorie du Big Bang. Même si cela semble incroyable, les observations et les recherches effectuées par les scientifiques appuient cette théorie. Les scientifiques continuent d'étudier le cosmos à l'aide de la technologie moderne - ordinateurs, satellites et télescopes performants. Le Très Grand Télescope au Chili et le télescope spatial Hubble en orbite terrestre nous permettent de voir des images claires d’étoiles et d’autres objets célestes éloignés.

Certaines de ces étoiles sont si éloignées que la lumière met un temps extrêmement long à atteindre la Terre. Pour cette raison, en les regardant, nous regardons en fait le passé de l'univers ! Un télescope encore plus grand, le télescope spatial James Webb, devrait être lancé dans l'espace. Les scientifiques espèrent que ça nous permettra de voir la formation des premières galaxies et de nous donner plus d'indices sur l'évolution de l'univers. La cosmologie combine les connaissances de différents domaines de la science avec la technologie moderne pour que nous puissions observer, analyser et en apprendre davantage sur le cosmos.

Il n'y a toujours pas de réponses définitives aux questions sur la création, l'évolution ou l'avenir de l'univers. Mais chaque jour, la recherche nous permet de mieux la comprendre.