BIG BANG

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Big bang

Big bang
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Satellite Planck

Satellite Planck
Crédits : ESA

photographie

Fluctuations du fond diffus cosmologique

Fluctuations du fond diffus cosmologique
Crédits : COBE/ NASA

photographie

Évolution de l'Univers

Évolution de l'Univers
Crédits : WMAP Science Team/ NASA

photographie


Accélération de l'expansion de l'Univers

La confiance des scientifiques en ces modèles repose essentiellement sur trois piliers :

– L'expansion de l'Univers. La physique reconnue implique les modèles de big bang comme sa conséquence logique. Toute tentative concurrente (il n'en existe aucune aujourd'hui) devrait inventer de nouvelles lois physiques.

– Les abondances des éléments légers – deutérium, hélium et une partie du lithium – observées dans l'Univers semblent universelles. Contrairement aux autres, ces éléments n'ont pu être fabriqués dans les étoiles. Seule une phase de nucléosynthèse dans les premiers moments, très denses et très chauds, du big bang peut rendre compte de leur présence. Les calculs effectués dans le cadre du big bang donnent effectivement les bonnes valeurs. En outre, cette confrontation entre calculs et observations avait permis de prédire un résultat important de physique des particules : il existe au plus quatre familles de particules (alors que ce nombre pouvait atteindre la centaine selon la physique des particules). Cette prédiction a été vérifiée depuis lors au C.E.R.N.

– Le fond diffus cosmologique, dont l'existence et les propriétés ne se comprennent que dans le cadre du big bang. D'innombrables télescopes, embarqués sous des ballons ou dans des satellites – au premier rang desquels Cobe (Cosmic Background Explorer, 1989-1990) et W.M.A.P. (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, lancé en 2001) –, ont montré que ses caractéristiques sont exactement conformes aux prédictions du big bang.

Satellite Planck

Satellite Planck

Photographie

Vue d'artiste du satellite Planck superposée à une image composite d'une région de la Voie lactée dans le domaine millimétrique ; cette image a été élaborée grâce à des données recueillies par Planck et par le satellite d'astronomie infrarouge Iras (Infrared Astronomical Satellite).... 

Crédits : ESA

Afficher

Fluctuations du fond diffus cosmologique

Fluctuations du fond diffus cosmologique

Photographie

Données du satellite Cobe (Cosmic Background Explorer) sur le rayonnement fossile primordial. Les observations confirment l'amplitude de 0,0001 p. 100 des fluctuations, en accord avec les prévisions théoriques selon lesquelles l'Univers est en expansion, avec une densité proche de la densité... 

Crédits : COBE/ NASA

Afficher

1 2 3 4 5

pour nos abonnés,
l’article se compose de 5 pages




Écrit par :

Classification


Autres références

«  BIG BANG  » est également traité dans :

ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE, 
  • Jean-Marc RICHARD
  •  • 6 912 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Antimatière dans l'Univers »  : […] Puisqu'on a découvert l'antiparticule associée à chaque particule et vérifié que les antiparticules interagissaient entre elles comme le font les particules, il est certain que tous les antinoyaux et tous les antiatomes ou antimolécules peuvent exister. Le problème est de savoir s'il y a réellement de l'antimatière en abondance dans l'Univers. Les interrogations à ce sujet viennent en fait de la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antimatiere/#i_20623

COSMOLOGIE

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 9 326 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « L'Univers primordial »  : […] Il se trouve que ces deux moments cruciaux dans l'histoire de l'Univers – équivalence matière-rayonnement et recombinaison – coïncident à peu près (un million d'années environ après le big bang, comparé à un âge actuel voisin de 15 milliards d'années). Ils marquent une coupure entre ce qu'il est convenu d'appeler l'Univers primordial ( z   >  1 000) et l'ère de la matière. To […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cosmologie/#i_20623

DÉCOUVERTE DU RAYONNEMENT COSMOLOGIQUE

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 289 mots

Comme Karl Guthe Jansky, le fondateur de la radioastronomie, Arno A. Penzias et Robert W. Wilson sont ingénieurs radio aux Bell Telephone Laboratories. En mettant au point à la station de Holmdel (New Jersey) une antenne particulièrement sensible destinée aux télécommunications par satellite à 7 centimètres de longueur d'onde, ils constatent que cette antenne capte un signal continu inexplicable, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/decouverte-du-rayonnement-cosmologique/#i_20623

ESPACE (CONQUÊTE DE L') - Des pionniers à la fin de la guerre froide

  • Écrit par 
  • Jacques VILLAIN
  •  • 14 608 mots
  •  • 43 médias

Dans le chapitre « Cosmologie et astrométrie »  : […] Le reste de l'Univers a aussi fait l'objet de toutes les attentions. Il a été observé dans toutes les longueurs d'ondes. En 1989, le satellite américain Cobe (Cosmic Background Explorer) a renforcé la théorie du big bang, en parvenant à mesurer le rayonnement fossile de l'Univers . Le satellite Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (W.M.A.P.) de la N.A.S.A. qui lui succède est lancé en 2001. Son […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/espace-conquete-de-l-des-pionniers-a-la-fin-de-la-guerre-froide/#i_20623

ÉTAT STATIONNAIRE THÉORIE DE L', cosmologie

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 1 011 mots

En 1948, l'Américain Thomas Gold et le Britannique Hermann Bondi publient dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (vol. 108, n o  3, pp. 252-270) un article intitulé « The Steady-State Theory of the Expanding Universe » (« La Théorie de l'Univers en expansion considéré comme stationnaire »). Ils proposent de nouveaux modèles cosmo […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-de-l-etat-stationnaire-cosmologie/#i_20623

GRAVITATION ET ASTROPHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Brandon CARTER
  •  • 8 942 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Théorie newtonienne de la gravitation et cosmologie »  : […] Il est remarquable qu'en dépit des nombreux efforts pour obtenir une preuve expérimentale en faveur de modèles théoriques beaucoup plus compliqués, on puisse toujours donner une représentation satisfaisante de ce que nous savons des propriétés de l'Univers à l'aide d'un modèle cosmologique de la plus grande simplicité concevable, à savoir celui d'une explosion isotrope et homogène. Autrement dit, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gravitation-et-astrophysique/#i_20623

HAWKING STEPHEN WILLIAM (1942-2018)

  • Écrit par 
  • Simon MITTON
  • , Universalis
  •  • 2 502 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Du big bang aux trous noirs »  : […] Dès le début, les recherches de Hawking sont centrées sur les singularités dans l'Univers. Une singularité est un concept mathématique qui peut être visualisé comme une région de l'espace-temps qui a acquis une courbure si grande que les grandeurs physiques normales y sont infinies et que les lois ordinaires de la physique cessent d'être applicables. L'espace-temps est un réseau à quatre dimensio […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/stephen-william-hawking/#i_20623

HOYLE FRED (1915-2001)

  • Écrit par 
  • Marek A. ABRAMOWICZ
  •  • 2 830 mots

Dans le chapitre « La nucléosynthèse »  : […] En 1965, Arno A. Penzias et Robert W. Wilson, des Bell Laboratories, découvrent que le ciel entier émet un rayonnement à la longueur d'onde de 7 centimètres et à une température effective de 3,5 kelvins. Des physiciens de Princeton University postulent aussitôt que ce rayonnement doit être celui du corps noir cosmologique résultant du big bang, l'explosion primordiale d'où naquit l'Univers. Depui […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fred-hoyle/#i_20623

INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire forte

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 945 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La chromodynamique quantique »  : […] Les développements théoriques novateurs des années 1967-1972 permettent d'accéder à la compréhension moderne de l'interaction nucléaire forte. Dans le cadre de la chromodynamique, théorie quantique des champs construite à partir du modèle qu'est l'électrodynamique quantique, l'interaction nucléaire forte est la manifestation de quelques processus élémentaires mettant en jeu les quarks et les gluo […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-nucleaire-forte/#i_20623

JUPITER, planète

  • Écrit par 
  • André BOISCHOT, 
  • André BRAHIC, 
  • Daniel GAUTIER, 
  • Guy ISRAËL, 
  • Pierre THOMAS
  • , Universalis
  •  • 11 249 mots
  •  • 60 médias

Dans le chapitre «  Structure de la planète »  : […] Jupiter, comme d'ailleurs les autres planètes géantes du système solaire, est un objet profondément différent des planètes telluriques : Mercure, Vénus, la Terre et Mars sont caractérisés par une surface solide de quelques milliers de kilomètres de diamètre, qu'entoure une atmosphère peu épaisse, voire très ténue dans le cas de Mercure. Au contraire, Jupiter est une énorme boule de gaz, composée […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jupiter-planete/#i_20623

LEMAÎTRE GEORGES (1894-1966)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 272 mots

Astronome et cosmologiste belge, né le 17 juillet 1894 à Charleroi, mort le 20 juin 1966 à Louvain. Ingénieur civil, Georges Henri Lemaître est officier d'artillerie dans l'armée belge pendant la Première Guerre mondiale. Après l'armistice, il entre au séminaire et, en 1923, est ordonné prêtre. Il étudie alors au laboratoire de physique solaire de l'université de Cambridge de 1923 à 1924, puis au […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/georges-lemaitre/#i_20623

MASSE CACHÉE ou MASSE MANQUANTE ou MATIÈRE NOIRE

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 3 642 mots

Dans le chapitre « Implications cosmologiques »  : […] Dans les galaxies spirales comme dans les amas, les analyses suggèrent donc de manière très convaincante la présence de grandes quantités de masse cachée. Aucun résultat observationnel ne contredisant cette idée, il semble légitime d'estimer cette présence comme bien établie, en quantités dépassant d'un facteur dix au moins celle de la masse visible. Bien entendu, cette question a des implication […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse-cachee-masse-manquante-matiere-noire/#i_20623

NUCLÉOSYNTHÈSE

  • Écrit par 
  • Jean AUDOUZE
  •  • 5 434 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « La nucléosynthèse primordiale »  : […] Pour expliquer le mouvement d'expansion de l'Univers marqué par le mouvement relatif des galaxies entre elles et le rayonnement fossile à 2,7 K, les cosmologistes imaginent que l'Univers est né il y a une quinzaine de milliards d'années d'une brutale explosion, le big bang. Selon les hypothèses les plus couramment retenues, l'Univers aurait atteint des températures bien supérieures à 10 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleosynthese/#i_20623

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par 
  • Maurice JACOB, 
  • Bernard PIRE
  •  • 8 162 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Comprendre la naissance de l'Univers »  : […] Comprendre de plus en plus finement la structure de la matière implique la connaissance de la physique à des énergies de plus en plus élevées (100 MeV à 10 —15  m, 100 GeV à 10 —18  m). Cela nous permet aussi de comprendre les premières fractions de seconde suivant la naissance de l'Univers. Si nous vivons dans un Univers en expansion, la densité […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-caracteres-generaux/#i_20623

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par 
  • Jean-Eudes AUGUSTIN, 
  • Michel PATY, 
  • Bernard PIRE
  •  • 16 242 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Les neutrinos fossiles du fond du ciel »  : […] Dans l'hypothèse cosmologique couramment admise du big bang, des neutrinos ont nécessairement été émis en grande quantité aux premiers instants de l' Univers (ère leptonique), les neutrinos de chaque type se trouvant alors en équilibre thermique avec les particules de matière et le rayonnement électromagnétique. Leur évolution, avec l'expansion et le refroidissement de l'Univers, est à peu près se […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-fermions/#i_20623

PENZIAS ARNO ALLAN (1933- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 431 mots

Né le 26 avril 1933 à Munich (Allemagne) dans une famille israélite victime des persécutions nazies, Arno Allan Penzias rejoignit, à l'âge de six ans, Londres avec son frère cadet, première étape d'une fuite vers les États-Unis. Fils d'émigrés pauvres, il bénéficia de l'enseignement offert par la municipalité new-yorkaise par l'intermédiaire du City College de New York, puis fit ses études supérie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/arno-allan-penzias/#i_20623

PLANCK MISSION

  • Écrit par 
  • Pierre LÉNA, 
  • Bernard PIRE, 
  • Cécile RENAULT
  •  • 3 649 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Le rayonnement fossile : un outil majeur de la cosmologie observationnelle »  : […] Caractériser le contenu et la géométrie de l'Univers, lever le voile sur le mystère de son origine et comprendre son évolution globale constituent l'objectif de la cosmologie. Afin d'appréhender l'Univers dans son ensemble, il est nécessaire de confronter théories de physique fondamentale, modèles de formation des grandes structures et observations ; ces dernières connaissent une explosion qualita […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mission-planck/#i_20623

PLASMA DE QUARKS ET DE GLUONS

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 780 mots

Dans le chapitre « LE PLASMA DE QUARKS ET DE GLUONS DANS L'UNIVERS »  : […] Dans le scénario du big bang, les densités et températures originales étaient si élevées que quarks et gluons ne pouvaient se confiner en hadrons avant que l'expansion de l'Univers n'ait suffisamment joué son rôle de modérateur. On estime ainsi que c'est vers l'âge d'une microseconde que se réalisa la transition de phase qui nous occupe ici, bien après les autres transitions de phase que la théor […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/plasma-de-quarks-et-de-gluons/#i_20623

TROUS NOIRS

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre LUMINET
  •  • 5 560 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Physique des trous noirs »  : […] L'existence de trous noirs géants a été imaginée dès la fin du xviii e  siècle par le Britannique John Michell (1724-1793) et par le Français Pierre Simon de Laplace (1749-1827) dans le cadre de la théorie de la gravitation de Newton. Par quelques calculs simples, ils montraient qu'il pourrait exister dans l'Univers des astres tellement massifs q […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/trous-noirs/#i_20623

UN ATOME D'UNIVERS. LA VIE ET L'ŒUVRE DE GEORGES LEMAÎTRE (D. Lambert)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 136 mots

Parfois surnommé le « père du big bang », Georges Lemaître est un scientifique d'exception tant par ses travaux en cosmologie que par son état de prêtre catholique et ses prises de position originales au sujet des rapports entre la science et la religion. La biographie très documentée Un atome d'Univers (éd. Lessius, Bruxelles, 2011) que lui consacre Dominique Lambert, docte […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/un-atome-d-univers-la-vie-et-l-oeuvre-de-georges-lemaitre-d-lambert/#i_20623

UNIVERS

  • Écrit par 
  • Jean AUDOUZE, 
  • James LEQUEUX
  •  • 6 635 mots
  •  • 20 médias

Dans le chapitre «  La structure, l'origine et l'évolution de l'Univers »  : […] Une caractéristique essentielle de l'Univers est qu'à cette échelle immense espace et temps ne sont pas séparés. Nous observons les objets éloignés tels qu'ils étaient au moment où la lumière que nous en recevons les a quittés : il y a donc une relation biunivoque entre la distance d'un objet et son âge (d'où l'intérêt d'exprimer les distances en années-lumière). Cette relation dépend évidemment […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/univers/#i_20623

UNIVERS (notions de base)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 4 767 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « La naissance de l’Univers »  : […] Les objets proches racontent le passé immédiat, quelques années pour les étoiles voisines, quelques dizaines de milliers d’années pour le cœur de la Voie lactée, etc… La lumière provenant des objets les plus lointains fut émise il y a 13 milliards d’années (temps qu’il lui a fallu pour parcourir la distance de l’objet à la Terre). Or elle porte le témoignage de l’état de l’Univers dans sa prime je […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/univers-notions-de-base/#i_20623

WILSON ROBERT WOODROW (1936- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 349 mots

Né le 10 janvier 1936 à Houston (Texas), Robert Woodrow Wilson est le fils d'un technicien travaillant pour une compagnie pétrolière. Après des études à l'université Rice à Houston, puis au Caltech (l'institut californien de technologie) de Pasadena où il soutint sa thèse en radioastronomie en 1962, il rejoignit un an plus tard Arno Penzias et les laboratoires de la compagnie Bell à Holmdel (New J […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/robert-woodrow-wilson/#i_20623

Voir aussi

Pour citer l’article

Marc LACHIÈZE-REY, « BIG BANG », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 mai 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/big-bang/