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La véritable origine de l'univers : la théorie du Big Bang et la théorie de l'état stationnaire, laquelle est la bonne réponse ?
La question de l'origine de l'univers a longtemps été au centre des recherches en astronomie et en physique, en particulier au cours du débat du XXe siècle entre la théorie du Big Bang et la théorie de l'état stationnaire. Ces deux théories ont chacune leurs partisans et leurs adversaires, et proposent des points de vue différents sur l’origine et l’évolution de l’univers. Cet article explorera le contexte historique, les preuves observationnelles et l’état actuel de ces deux théories.
Contexte historiqueL'expansion de l'univers a été initialement proposée par les observations d'Edwin Hubble. À l’époque, le modèle statique de l’univers d’Einstein était considéré comme instable. Avec l’émergence de la théorie du Big Bang, promue pour la première fois par le père Georges Lemaître, les gens ont commencé à réaliser que l’univers avait un âge et avait subi un refroidissement et une formation de structure. La théorie de l'état stationnaire, quant à elle, affirme que même si l'univers est en expansion, son apparence ne change pas au fil du temps. Cette théorie est basée sur le principe cosmologique dit parfait, selon lequel l'univers observé est exactement le même à tout moment et en tout lieu. sont tous les mêmes.
L’essor de la théorie de l’état stationnaireLa théorie de l'état stationnaire a été proposée pour la première fois dans des articles importants en 1948 par Hermann Bondi, Thomas Gold et Fred Hoyle. Ils ont proposé que pour que la densité de matière de l’univers reste constante, la matière doit être continuellement créée, alors que l’univers lui-même n’a ni début ni fin. Cependant, à mesure que les données d’observation s’accumulaient, les défauts de la théorie de l’état stationnaire sont progressivement apparus, en particulier dans les années 1960, lorsque de plus en plus de résultats d’observation ont montré que l’état de l’univers était en train de changer.
Preuves d'observationStatistiques sur la consommation d'énergie sans fil
Les problèmes liés au modèle de l’état stationnaire sont apparus dans les années 1950 et 1960, lorsque les observations ont confirmé l’idée que l’univers était en train de changer. En particulier, des sources radio brillantes telles que les quasars et les radiogalaxies n'ont été découvertes que dans le milieu stellaire extrêmement lointain, mais pas dans les galaxies plus proches.
En revanche, la théorie du Big Bang prédit ce phénomène, tandis que le modèle de l'état stationnaire prédit que ces objets seront présents partout dans l'univers, y compris dans notre galaxie voisine. En 1961, les tests statistiques basés sur des études de sources radio avaient largement exclu la plausibilité du modèle à l’état stationnaire.
Fond de rayons X
Alors que Kinder et Hoyle travaillaient sur leur étude, ils considéraient que la matière nouvellement créée pourrait exister dans une région avec une densité plus élevée que la densité moyenne de l'univers, et que cette matière rayonnerait et se refroidirait à un rythme plus rapide. Cependant, cette affirmation a été ultérieurement contestée par d’autres scientifiques et n’a pas été étayée par des preuves valables.
Rayonnement de fond cosmologique micro-onde
Pour la plupart des cosmologistes, la preuve décisive que le modèle de l'état stable a été renversé a été la découverte du rayonnement de fond cosmologique. En 1964, ce rayonnement a été prédit avec succès par la théorie du Big Bang. Les modèles à l'état stationnaire tentent d'expliquer ce phénomène comme le résultat de l'émission de lumière par les étoiles anciennes, mais leurs résultats ne correspondent pas à l'uniformité observée et aux caractéristiques requises.
Steven Weinberg a souligné en 1972 : « Le modèle à l'état stationnaire ne semble pas correspondre à la relation observée entre dL et z, et son défaut est qu'il est fondamentalement ouvert à la confirmation ou à la réfutation. »
État actuel et exploration future
Avec les progrès de la science, la théorie du Big Bang est progressivement devenue la théorie dominante décrivant l’origine de l’univers. Bien que la théorie de l'état stationnaire ait été de plus en plus contestée au fil du temps et ait même été abandonnée par certains scientifiques, certains astronomes et physiciens prêtent toujours attention à certains de ses points de vue et proposent de temps à autre de nouvelles idées.
Nouvelle théorie de l'état stationnaire
Avec le développement de la technologie avancée d'observation astronomique, en 1993, Fred Hoyle et ses collègues ont proposé la cosmologie quasi-stationnaire (QSS), une variante de la nouvelle idée d'état stationnaire. Ils ont suggéré que des événements de « mini-Big Bang » se produisent constamment dans l'univers, ce qui a confronté cette théorie à de nouveaux défis. Les scientifiques les plus reconnus ont souligné certaines failles du modèle et ont souligné qu’il ne parvenait pas à expliquer entièrement les phénomènes observés.
Dans l’ensemble, la communauté scientifique est encore pleine de controverses concernant l’origine de l’univers. La théorie du Big Bang semble avoir une base observationnelle plus solide, mais des points de vue différents sur la théorie de l'état stationnaire peuvent encore déclencher notre réflexion profonde sur l'origine de l'univers. L’univers a-t-il une origine fixe ou son évolution est-elle un processus plus complexe ? Est-ce que cette question mérite encore d’être explorée plus en profondeur ?
