Où se trouve le centre de l’Univers ?
Dans un épisode précédent, nous avons laissé entendre que chaque point est au centre de l’Univers. Mais pourquoi ? Il s’avère que, quelle que soit la façon dont vous le regardez, vous vous trouvez au centre de tout. Et tout le monde l’est aussi.
Nous avons terminé un épisode précédent en expliquant que le centre de l’Univers est partout, puis nous sommes rapidement passés à » Merci d’avoir regardé » sans fournir de détails autres qu’un clin d’œil et un hochement de tête.
Bonne nouvelle, voici vos détails. Tout d’abord, imaginez l’Univers en expansion dans votre esprit. Vous vous représentez peut-être une boule qui se gonfle et qui pousse dans toutes les directions. Peut-être voyez-vous une sorte de citrouille céleste géante en expansion. Malheureusement, cette idée est fausse. Mais ne vous sentez pas mal, nos parties de viande pensantes ne sont tout simplement pas construites pour faire ce genre de choses.
La région de l’espace que nous pouvons voir est l’Univers observable. Lorsque nous regardons dans n’importe quelle direction, nous voyons la lumière qui a quitté les étoiles il y a des millions et même des milliards d’années. Lorsque vous vous éloignez de la borne de 13,8 milliards d’années-lumière, vous voyez la lumière qui a été émise peu après le Big Bang, lorsque l’Univers s’est refroidi au point de devenir transparent. Donc l’Univers observable est une sphère autour de vous, il est relatif à votre position.
Mon Univers observable est une sphère autour de moi, relative à ma position. Donc si je suis à 10 mètres de vous, je peux voir un peu plus loin dans l’Univers dans cette direction. Si vous regardez derrière vous, vous voyez l’Univers observable un peu plus loin dans cette direction.
Imaginez que vous êtes debout dans une pièce sombre, tenant une bougie. Vous pouvez voir à l’extérieur dans une sphère autour de vous. Vous êtes au centre de votre espace observable. Et si je suis dans un autre endroit, j’aurai une sphère observable différente. C’est pourquoi nous disons que chacun est au centre de son Univers observable personnel.
Ceci a des relents de pédanterie et c’est un peu insatisfaisant, alors creusons un peu plus. Où se trouve le centre réel de l’Univers, indépendamment de qui l’observe ? Notre Univers peut être fini ou infini. Les astronomes n’en sont pas certains. Selon leurs calculs les plus précis, l’Univers observable mesure 93 milliards d’années-lumière.
Vous vous souvenez de la lumière du Big Bang qui a mis 13,8 milliards d’années-lumière pour arriver jusqu’à vous ? Eh bien l’expansion de l’Univers a repoussé cette région à plus de 46 milliards d’années-lumière. Regardez le plus loin possible à droite et le plus loin possible à gauche. Ces deux points sont actuellement à 93 milliards d’années-lumière l’un de l’autre. Donc nous ne pouvons pas voir la taille réelle de l’Univers. Il doit être plus grand que 93 milliards d’années-lumière. Tout ce qui se trouve en dehors de cette région, nous ne pouvons tout simplement pas le voir… pour l’instant. Il pourrait être infini.
Si l’Univers est infini, alors il y a une quantité infinie d’espace dans cette direction et une quantité infinie d’espace dans cette direction, et cette direction. Et nous sommes de retour au point de départ, littéralement. Une fois encore, vous êtes au centre de l’Univers. Et moi aussi.
Mais si l’Univers est fini ? C’est là que ça se complique. Imaginez l’Univers observable comme une minuscule sphère à l’intérieur de l’Univers réel beaucoup plus grand. Elle fait peut-être 100 milliards d’années-lumière de diamètre, ou peut-être un trillion, ou un quadrillion. Quelle que soit sa taille, il n’est pas infini. Maintenant, on pourrait penser qu’il y a un centre, n’est-ce pas ?
Eh bien, les astronomes pensent que la topologie d’un Univers fini indique que si vous voyagez dans n’importe quelle direction assez longtemps, vous reviendrez à votre point de départ. En d’autres termes, si vous pouviez regarder assez loin dans n’importe quelle direction, vous verriez l’arrière de votre tête.
Nous avons consacré un épisode entier à ce sujet, et vous voudrez peut-être le consulter. Et vous aurez vraiment envie de vérifier l’explication approfondie de Zogg the Aliens. Par analogie, considérez une fourmi sur la surface d’une sphère. Si la fourmi choisit de marcher dans n’importe quelle direction, elle reviendra à son point de départ. Prenez ce concept et augmentez-le d’une dimension. Vous ne pouvez pas l’imaginer ? Pas de problème. Comme je l’ai dit, nos cerveaux ne sont pas équipés ou expérimentés. Et pourtant, cette dimension supplémentaire semble être la nature de l’Univers. Quelle que soit la direction dans laquelle vous voyagez, s’il vous faut le même temps pour revenir à votre point de départ. Eh bien… vous êtes au centre de l’Univers ?