Passeport pour l'univers

J.Richard Gott, Michael A. Strauss, Degrasse Tyson Neil

Description

Ce petit guide propose une visite époustouflante du cosmos, des planètes, étoiles et galaxies aux trous noirs et boucles temporelles. Les auteurs et astrophysiciens de renom Neil deGrasse Tyson, Michael A. Strauss et J. Richard Gott vous emmènent dans un voyage d’exploration inoubliable pour vous révéler comment fonctionne réellement notre Univers. En vous propulsant de notre système solaire natal aux frontières les plus reculées de l’espace, ce livre vous permet d’acquérir une vision et une perspective cosmiques grâce à un récit palpitant. Comment les étoiles vivent-elles et meurentelles ? Quelles sont les perspectives de vie intelligente ailleurs dans l’Univers ? Comment l’Univers a-t-il commencé ? Pourquoi est-il en expansion et en accélération ? Notre Univers est-il seul ou fait-il partie d’un multivers infini ? En explorant ces questions et bien d’autres, ce guide de poche est votre passeport pour les merveilles de notre cosmos en évolution.

1. Les dimensions de l’Univers ...................................................... 7

Neil deGrasse Tyson

2. La place de Pluton dans le Système solaire ........... 17

Neil deGrasse Tyson

3. La vie et la mort des étoiles..................................................... 31

Michael A. Strauss et Neil deGrasse Tyson

4. La quête de la vie dans notre Galaxie............................ 57

Neil deGrasse Tyson

5. La Voie lactée et son trou noir super massif............79

Michael A. Strauss

6. Les galaxies, l’Univers en expansion et le Big Bang..................................................................91

Michael A. Strauss

7. L’inflation et le multivers............................................................. 117

J. Richard Gott

8. Notre futur dans l’Univers.......................................................... 145

J. Richard Gott

Remerciements..............................................................................................163

Bibliographie d’ouvrages en français...................................... 165

Sujets

• Space Science
• Sciences et techniques
• Astronomy
• Astrophysique
• Science
• Astronomie

Informations

• Publié par: EDP Sciences
• Date de parution: 09 février 2023
• Nombre de lectures: 3
• EAN13: 9782759829293
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

9 782759 829286

P asseport P O U R L ’ U N I V E R S

asseporT P

Le guide de poche

N E I L D E G R A S S E T Y S O N , M I C H A E L A .S T R A U S S , e tJ .R I C H A R D G O T T

9 782759 829286

Ce petit guide propose une visite époustouflante du cosmos, des planètes, étoiles et galaxies aux trous noirs et boucles temporelles. Les auteurs et astrophysiciens de renom Neil deGrasse Tyson, Michael A. Strauss et J. Richard Gott vous emmènent dans un voyage d’exploration inoubliable pour vous révéler comment fonctionne réellement notre Univers. En vous propulsant de notre système solaire natal aux frontières les plus reculées de l’espace, ce livre vous permet d’acquérir une vision et une perspective cosmiques grâce à un récit palpitant. Comment les étoiles vivent-elles et meurent- elles ? Quelles sont les perspectives de vie intelligente ailleurs dans l’Univers ? Comment l’Univers a-t-il commencé ? Pourquoi est-il en expansion et en accélération ? Notre Univers est-il seul ou fait-il partie d’un multivers infini ? En explorant ces questions et bien d’autres, ce guide de poche est votre passeport pour les merveilles de notre cosmos en évolution.

Neil deGrasse Tysonest directeur du planétarium Hayden au Musée américain d’histoire naturelle et auteur de nombreux livres, dontAstrophysics for People in a Hurry.

Michael A. Straussest professeur de sciences astrophysiques à l’Université de Princeton.

J. Richard Gottest professeur émérite de sciences astro- physiques à Princeton.

Cover design by Karl Spurzem

www.edpsciences.org

15€ ISBN : 978-2-7598-2928-6

9

782759

829286

asseporT P

Passeport pour l’Univers

Le guide de poche

Neil deGrasse TYSON, Michael A. STRAUSS et J. Richard GOTT

“A Brief Welcome to the Universe – A Pocket-Sized Tour” was orig- inally published in English in 2021. This translation is published by arrangement with Princeton University Press. Copyright © 2021 Princeton University Press. Licensed by Princeton University Press, Princeton New Jersey, U.S.A. in conjunction with their duly appointed agent, Marotte et Compagnie, agence littéraire. All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage and retrieval system, without permission in writing from the Publishers.

EDP Sciences remercie James Lequeux pour la relecture attentive de la traduction et l’ajout d’une bibliographie d’ouvrages en langue française.

Imprimé en France

ISBN (papier) : 978-2-7598-2928-6 ISBN (ebook) : 978-2-7598-2929-3

Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés, réservés pour tous pays. La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l’usage prive du copiste et non destinées à une utilisation collective », et d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représentation intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit er ou ayants cause est illicite » (alinéa 1 de l’article 40). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du code pénal.

© EDP Sciences, 2023

 Sommaire

1.Les dimensions de l’Univers......................................................7 Neil deGrasse Tyson 2.La place de Pluton dans le Système solaire...........17 Neil deGrasse Tyson 3.La vie et la mort des étoiles.....................................................31 Michael A. Strauss et Neil deGrasse Tyson 4.La quête de la vie dans notre Galaxie............................57 Neil deGrasse Tyson 5.La Voie lactée et son trou noir supermassif............79 Michael A. Strauss 6.Les galaxies, l’Univers en expansion et le Big Bang....................................................................................................................91 Michael A. Strauss 7.L’inflation et le multivers.............................................................117 J. Richard Gott

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 PASSEPORT POUR L’UNIVERS

8.Notre futur dans l’Univers.......................................................... J. Richard Gott Remerciements.............................................................................................. Bibliographie d’ouvrages en français......................................

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1 Les dimensions de l’Univers

Neil deGrasse Tyson

Nous commençons par e Système soaîre. Nous nous éevons vers es étoîes. Puîs nous atteîgnons a Gaaxîe, ’Unîvers, et au-deà. ’Unîvers. ï est pus grand que vous ne e pensez. ï est pus caud que vous ne e pensez. ï est pus dense que vous ne e pensez. ï est pus raréIé que vous ne e pensez. Tout ce que vous pensez de ’Unîvers est moîns exotîque qu’î ne ’est en réaîté. Rassembons queques ééments numérîques avant de commencer. Débutons avec e cîfre 1. Vous avez déjà vu ce nombre auparavant. ï n’y a pas de zéros dedans. Sî on ’écrît en notatîon exponentîee, c’est dîx à a puîssance 0 zéro, 10 . e nombre 1 n’a pas de zéros à sa droîte, comme ’îndîque ’exposant zéro. En contînuant, e nombre 10 peut 1 être écrît comme 10 à a puîssance un, 10 . Passons à un 3 mîîer — 10 . Que est e préIxe métroogîque d’un mîîer ? Kîo- kîogramme — un mîîer de grammes ; kîomètre — un mîîer de mètres. Montons encore de troîs zéros, jusqu’à 6 un mîîon, 10 , dont e préIxe estméga-. Peut-être est-ce e

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 PASSEPORT POUR L’UNIVERS

maxîmum qu’îs avaîent apprîs à compter au moment où îs ont înventé e mégapone ; peut-être que s’îs avaîent connu e mîîard, en ajoutant troîs zéros suppémentaîres, ce quî 9 donne 10 , îs es auraîent appeés « gîgapones ».

Connaîssez-vous a taîe d’un mîîard ? Quees sortes de coses se présentent en mîîards ?

Actueement, nous approcons des 8 mîîards de per- sonnes dans e monde.

Et Jef Bezos, e ondateur de Amazon.com ? Quee est sa ortune ? Pus de 100 mîîards de doars. Où avez-vous vu 100 mîîards ? E bîen, cez McDonad’s : « Pus de 99 mîîards de portîons ». C’est e pus gros cîfre que vous ayez jamaîs vu dans a rue. McDonad’s n’a jamaîs aicé 100 mîîards, parce qu’îs n’ont aoué que deux cases pour e nombre de amburgers, et donc, îs se sont arrêtés à 99 mîîards. Après cea, îs nous ont aît e coup de Car Sagan et dîsent maîntenant « des mîîards et des mîîards servîs ».

Prenez 100 mîîards de amburgers, et mettez-es bout à bout. Commencez à New York, et aez vers ’ouest. Arrîverez- vous à Cîcago ? Bîen sûr. Vous arrîverez en Caîornîe ? Ouî. Trouvez un moyen de es aîre Lotter. Ce cacu utîîse e dîamètre du paîn (10 cm), donc tout dépend du petît paîn. Maîntenant, aîtes-es Lotter à travers ’océan, e ong d’une route cîrcuaîre, et vous traverserez e PacîIque, ’Austraîe, ’océan ïndîen, ’Arîque et ’océan Atantîque, pour Inae- ment revenîr à New York. C’est beaucoup de amburgers. Maîs î vous en reste un peu après avoîr aît e tour de a Terre. Vous recommencez donc e voyage, 215 oîs de pus. Après cea, î vous en reste encore. Vous êtes atîgué de aîre e tour de a Terre, aors vous empîez ce quî reste. Jusqu’à quee auteur aez-vous ? Vous îrez sur a une, et en

 LES dImENSIONS dE L’UNIVERS

revîendrez, avec des amburgers empîés (de 5 cm de aut cacun) après avoîr aît 216 oîs e tour de a Terre. Ce n’est qu’à ce moment-à que vous aurez utîîsé vos 100 mîîards de amburgers. C’est pourquoî es vaces craîgnent McDonad’s. En comparaîson, a Gaaxîe de a Voîe actée compte envîron 300 mîîards d’étoîes. Peut-être que McDonad’s se prépare pour e cosmos.

orsque vous avez 31 ans, 7 moîs, 9 eures, 4 mînutes et 20 secondes, vous avez vécu votre mîîardîème seconde. Je suîs juste assez geek pour avoîr céébré ce moment de ma vîe avec une petîte coupe de campagne.

Contînuons. Quee est a procaîne étape ? Mîe mî- 12 îards : 10 . Nous avons un préIxe pour ça :tera-. On ne peut pas compter jusqu’à mîe mîîards. Sî vous comptez un nombre par seconde, cea vous prendraît 1 000 oîs 31 ans — 31 000 ans, c’est pourquoî nous vous déconseîons de e aîre, même cez vous. ï y a mîe mîîards de secondes, des abîtants de grottes — des trogodytes — dessînaîent des îmages sur es murs de eur saon.

AuRose Center o Eart and SpaceNew York, une de rampe en spîrae représentant a cronoogîe de ’Unîvers commence au Bîg Bang et aice 13,8 mîîards d’années. Une oîs dérouée, ee a a ongueur d’un terraîn de ootba. Caque pas que vous aîtes s’étend sur 50 mîîons d’années. Vous arrîvez au bout de a rampe, et vous vous demandez, où sommes-nous ? Où est ’îstoîre de ’umanîté ? Toute a pérîode, d’î y a mîe mîîards de secondes à aujourd’uî, des trogodytes graiteurs jusqu’à aujourd’uî, n’occupe que ’épaîsseur d’une seue mèce de ceveux, quî a été pacée à a In de cette îgne de temps. Vous pensez que nous vîvons ongtemps ; vous pensez que es cîvîîsatîons durent ong- temps ? Non. Pas par rapport au cosmos uî-même.

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 PASSEPORT POUR L’UNIVERS

15 Quee est a procaîne étape ? 10 . C’est un quadrîîon, avec e préIxepeta-. Entre 1 et 10 quadrîîons de ourmîs vîvent sur (et dans) a Terre, seon e bîoogîste de Harvard E. O. Wîson.

18 Vîent ensuîte 10 , un quîntîîon, avec e préIxeexa-. C’est e nombre estîmé de graîns de sabe présents sur dîx grandes pages.

21 En mutîpîant encore par 1 000, nous arrîvons à 10 , un sextîîon. Nous sommes passés des kîomètres aux méga- pones, aux amburgers de McDonad’s, aux ommes de Cro-Magnon, aux ourmîs, aux graîns de sabe sur es pages, pour Inaement arrîver à ce cîfre : pus de 10 sextîîons...

e nombre d’étoîes dans ’Unîvers observabe.

Certaînes personnes racontent à tout e monde que nous sommes seus dans ’Unîvers. ïs n’ont tout sîmpement aucune notîon des grands nombres, aucune notîon de a taîe du cosmos. Pus tard, nous en apprendrons davantage sur ce que nous entendons par ’Unîvers observabe, a partîe de ’Unîvers que nous pouvons voîr.

Pendant que nous y sommes, que dîrîez-vous d’un nombre 81 beaucoup pus grand que 1 sextîîon — 10 ? C’est e nombre d’atomes dans ’Unîvers observabe. Pourquoî aurîez-vous besoîn d’un nombre pus grand que ça ? Que pouvez-vous 100 compter « sur a Terre » ? Que dîrîez-vous de 10 , un nombre quî a ’aîr bîen rond. C’est ce qu’on appee un googo. À ne pas conondre avec Googe, a socîété de servîces ïnternet quî a aît exprès de ma ortograpîer « googo ».

ï n’y a pas assez d’objets dans ’Unîvers qu’un googo puîsse compter. C’est juste un nombre amusant. Nous pou- 100 vons ’écrîre sous a orme 10 , ou, comme c’est e cas pour tous es grands nombres, sî vous n’avez pas d’exposant,