{"id":20635,"date":"2025-05-20T00:03:35","date_gmt":"2025-05-19T23:03:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.revue3emillenaire.com\/blog\/?p=20635"},"modified":"2025-05-20T00:13:34","modified_gmt":"2025-05-19T23:13:34","slug":"les-echelles-incomprehensibles-qui-regissent-lunivers-par-brian-cox","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.revue3emillenaire.com\/blog\/les-echelles-incomprehensibles-qui-regissent-lunivers-par-brian-cox\/","title":{"rendered":"Les \u00e9chelles incompr\u00e9hensibles qui r\u00e9gissent l\u2019Univers par Brian Cox"},"content":{"rendered":"

Comment mesurons-nous l\u2019univers, et nous y prenons-nous mal ? Le physicien Brian Cox d\u00e9voile les pr\u00e9suppos\u00e9s cach\u00e9s derri\u00e8re nos unit\u00e9s de mesure, montrant comment la perspective humaine d\u00e9forme notre compr\u00e9hension de l\u2019espace, du temps et de l\u2019\u00e9chelle. Cox explore les constantes fondamentales \u2014 comme la vitesse de la lumi\u00e8re, la constante de Planck et la gravit\u00e9 \u2014 qui sous-tendent le tissu m\u00eame de notre univers.<\/b><\/i><\/span><\/span><\/p>\n

Mesures bas\u00e9es sur la biologie<\/span><\/h2>\n

Lorsque nous pensons \u00e0 la taille des choses, nous avons tendance \u00e0 y penser <\/span>en r\u00e9f\u00e9rence<\/span><\/span> \u00e0 nous-m\u00eames. Le pied, le m\u00e8tre, le pouce ou le centim\u00e8tre, qu\u2019est-ce que c\u2019est ? En fin de compte, historiquement, elles sont bas\u00e9es sur les propri\u00e9t\u00e9s du corps humain, donc sur la biologie. Et c\u2019est ce que nous avons fait historiquement, car pourquoi faire autrement ?<\/span><\/p>\n

Est-ce fondamental ? La r\u00e9ponse est non. Cela ne nous apprend rien de profond sur la structure profonde de l\u2019univers. Mais bien s\u00fbr, l\u2019histoire de la physique nous apprend \u2014 au fur et \u00e0 mesure que nous avan\u00e7ons dans les <\/span>XVII<\/span><\/span>e<\/sup><\/span><\/span>, XVIII<\/span><\/span>e<\/sup><\/span><\/span>, XIX<\/span><\/span>e<\/sup><\/span><\/span>, XX<\/span><\/span>e<\/sup><\/span><\/span> si\u00e8cles<\/span><\/span> \u2014 que nous commen\u00e7ons \u00e0 comprendre qu\u2019il y a des choses qui sont <\/span>bien plus grandes que nous<\/span><\/span> et <\/span>bien<\/span><\/span> plus petites que nous. Nous cherchons, je suppose, des unit\u00e9s de mesure que <\/span>l\u2019on pourrait<\/span><\/span> imaginer universelles si nous rencontrions des extraterrestres d\u2019une autre civilisation. Ils n\u2019auraient peut-\u00eatre m\u00eame pas de bras, n\u2019est-ce pas ? Ou des pieds. <\/span>Mais ils pourraient \u00eatre tr\u00e8s diff\u00e9rents de nous en taille et en \u00e9chelle<\/span><\/span>. Quel serait alors le langage commun ? Existe-t-il une unit\u00e9 de mesure sur laquelle nous pourrions tous nous mettre d\u2019accord ?<\/span><\/p>\n

3 grandeurs fondamentales<\/span><\/h2>\n

Quelles sont les grandeurs fondamentales, pour autant que nous puissions en juger, qui nous renseignent r\u00e9ellement sur la structure de la nature ?<\/span><\/p>\n

La vitesse de la lumi\u00e8re<\/span><\/h3>\n

L\u2019une d\u2019entre elles serait donc la vitesse de la lumi\u00e8re. Tout ce qui est sans masse voyage \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re, \u00e0 cette vitesse, quelle qu\u2019elle soit. Si vous avez une masse quelconque, vous ne pouvez pas voyager, vous ne pouvez pas acc\u00e9l\u00e9rer <\/span>jusqu\u2019<\/span><\/span>\u00e0 cette vitesse.<\/span><\/p>\n

La force de gravit\u00e9<\/span><\/h3>\n

Une autre serait l\u2019intensit\u00e9 de la force gravitationnelle. Quelle est donc la force qui s\u2019exerce entre deux objets d\u2019une masse donn\u00e9e ? Ou, selon la th\u00e9orie d\u2019Einstein, comment une quantit\u00e9 particuli\u00e8re de mati\u00e8re ou d\u2019\u00e9nergie d\u00e9forme-t-elle le tissu de l\u2019univers ? La constante gravitationnelle de Newton, mesur\u00e9e pour la premi\u00e8re fois dans les ann\u00e9es\u00a01780 ou 1790, est le chiffre qui nous renseigne sur ce point.<\/span><\/p>\n

La constante de Planck<\/span><\/h3>\n

Et puis il y a la constante de Planck elle-m\u00eame. En 1900, Max Planck a fait une proposition r\u00e9volutionnaire. On pourrait dire, par exemple, qu\u2019il existe une limite fondamentale \u00e0 la pr\u00e9cision avec laquelle nous pouvons conna\u00eetre la position d\u2019une particule et <\/span>sa quantit\u00e9 de mouvement<\/span><\/span>. On ne peut pas les conna\u00eetre toutes les deux avec une pr\u00e9cision absolue. Il y a une limite fondamentale, <\/span>et elle est de l\u2019ordre de la constante de Planck.<\/span><\/span><\/p>\n

Planck l\u2019a introduite pour la premi\u00e8re fois dans le contexte de la fr\u00e9quence ou de la longueur d\u2019onde de la lumi\u00e8re \u00e9mise par des objets chauds. Photons\u00a0: quelle est l\u2019\u00e9nergie d\u2019un photon ? Un paquet de lumi\u00e8re\u00a0: c\u2019est la constante de Planck multipli\u00e9e par la fr\u00e9quence.<\/span><\/p>\n

Ces trois \u00e9l\u00e9ments, la vitesse de la lumi\u00e8re, la force de gravit\u00e9 et la constante de Planck permettent de d\u00e9finir certaines distances, une distance particuli\u00e8re appel\u00e9e longueur de Planck. Il s\u2019agit d\u2019une longueur minuscule. Elle est d\u2019environ 10 puissance moins 35 (10<\/span>-35<\/sup><\/span>) m\u00e8tres. <\/span>Z\u00e9ro virgule trente-cinq z\u00e9ros, un m\u00e8tre<\/span><\/span>. Nous avons donc cette \u00e9chelle de longueur fondamentale, semble-t-il, dans l\u2019univers. Inimaginablement petite. Comment <\/span>se la repr\u00e9senter<\/span><\/span> ?<\/span><\/p>\n

Si vous prenez un proton et que vous <\/span>l\u2019agrandissez<\/span><\/span> \u00e0 la taille de notre syst\u00e8me solaire \u2014 imaginez donc le noyau d\u2019un atome d\u2019hydrog\u00e8ne \u2014 et que vous <\/span>l\u2019agrandissez<\/span><\/span> \u00e0 la taille de notre syst\u00e8me solaire, \u00e0 l\u2019orbite de Neptune. Alors, quelque chose <\/span>de la taille de<\/span><\/span> la longueur de Planck s\u2019\u00e9tendrait, par exemple, \u00e0 un virus ou \u00e0 une cellule vivante.<\/span><\/p>\n

Ainsi, le rapport de taille entre la longueur de Planck et la cellule, que nous pouvons \u00e0 peu pr\u00e8s voir au microscope, est le m\u00eame que celui qui existe entre un proton et le syst\u00e8me solaire.<\/span><\/p>\n

Il est incroyablement petit.<\/span><\/p>\n

Observer une longueur de Planck<\/span><\/h2>\n

Alors, comment observer quelque chose de tr\u00e8s petit ?<\/span><\/p>\n

Pour voir cette petite chose, il faut l\u2019\u00e9clairer avec une tr\u00e8s petite longueur d\u2019onde. La longueur d\u2019onde ne peut pas \u00eatre plus grande que la petite chose, sinon vous ne la verrez pas. Mais <\/span>souvenez-vous<\/span><\/span> que la m\u00e9canique quantique nous dit que plus la longueur d\u2019onde de la lumi\u00e8re est petite, plus l\u2019\u00e9nergie des photons est \u00e9lev\u00e9e.<\/span><\/p>\n

Je dois donc commencer \u00e0 bombarder cette chose avec des photons <\/span>de plus en plus \u00e9nerg\u00e9tiques<\/span><\/span> pour la voir. Que se passe-t-il si vous essayez d\u2019approcher quelque chose <\/span>de la taille de<\/span><\/span> la longueur de Planck ? Il y a tellement d\u2019\u00e9nergie <\/span>concentr\u00e9e l\u00e0-dedans que ce que vous faites, c\u2019est former un trou noir<\/span><\/span>. Puis on y met plus d\u2019\u00e9nergie, on essaie de voir ce qui se passe, et le trou noir grandi. On arrive ainsi \u00e0 un point, autour de la longueur de Planck, <\/span>o\u00f9 il devient, en principe, impossible de tenter de r\u00e9soudre la structure de cette chose.<\/span><\/span><\/p>\n

Je pense donc qu\u2019il est l\u00e9gitime d\u2019affirmer que, compte tenu de ce que nous savons de l\u2019univers, des mesures que nous faisons de la force de gravit\u00e9, de la constante de Planck et de la vitesse de la lumi\u00e8re, il y a quelque chose de fondamental dans cette longueur minuscule, de 10 puissance moins 35 m\u00e8tres.<\/span><\/p>\n

Distance par rapport aux plan\u00e8tes<\/span><\/h2>\n

Bien s\u00fbr, les choses dont nous pouvons vraiment avoir une id\u00e9e sont celles qui se situent autour de quelques pouces, quelques centim\u00e8tres ou quelques m\u00e8tres. Mais lorsqu\u2019on commence \u00e0 parler de la distance <\/span>jusqu\u2019aux plan\u00e8tes ou jusqu\u2019au<\/span><\/span> Soleil \u2014 ce qu\u2019on appelle l\u2019unit\u00e9 astronomique \u2014 93\u00a0millions de miles, que signifie 93\u00a0millions de miles ?<\/span><\/p>\n

Regardez donc la lune. La lune a le m\u00eame rayon que le soleil dans le ciel. Vous le savez gr\u00e2ce aux \u00e9clipses solaires totales. Il s\u2019agit d\u2019une co\u00efncidence due \u00e0 l\u2019\u00e9volution de notre syst\u00e8me solaire, mais c\u2019est une belle co\u00efncidence. Nous pouvons donc peut-\u00eatre imaginer \u00e0 quoi ressemble le Soleil dans le ciel \u00e0 93\u00a0millions de miles de distance.<\/span><\/p>\n

Le Soleil peut contenir un million de Terres. Comment concevoir cela ? Le rayon est environ 100\u00a0fois sup\u00e9rieur \u00e0 celui de la Terre. Cela signifie que si vous \u00eates \u00e0 bord d\u2019un avion de ligne, il vous faudra environ un an pour faire le tour du Soleil. Cela devient inconcevable. Et le Soleil est une \u00e9toile <\/span>plut\u00f4t<\/span><\/span> petite. <\/span>Ensuite, n<\/span><\/span>ous commen\u00e7ons \u00e0 penser \u00e0 des distances plus grandes.<\/span><\/p>\n

Ainsi, l\u2019objet le plus \u00e9loign\u00e9 que nous ayons construit, la sonde Voyager 1, se trouve aujourd\u2019hui \u00e0 plus de 150\u00a0unit\u00e9s astronomiques de la Terre, soit 150\u00a0fois la distance Terre-Soleil.<\/span><\/p>\n

Qu\u2019est-ce que cela signifie ? Il faut plus de 22\u00a0heures \u00e0 la lumi\u00e8re pour l\u2019atteindre. Il faut donc un signal \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re pour atteindre l\u2019objet le plus \u00e9loign\u00e9 avec lequel nous sommes en communication, et qui voyage depuis les ann\u00e9es\u00a01970. Ensuite, nous avons 365\u00a0fois cela\u00a0: une ann\u00e9e-lumi\u00e8re, ce qui correspond \u00e0 la limite <\/span>glac\u00e9e<\/span><\/span> de l\u2019influence du Soleil, la limite du nuage d\u2019Oort. Quatre fois plus loin, vous atteignez l\u2019\u00e9toile la plus proche, Proxima Centauri, dans le syst\u00e8me d\u2019Alpha Centauri, qui se trouve \u00e0 environ quatre ann\u00e9es-lumi\u00e8re.<\/span><\/p>\n

C\u2019est donc inconcevable. Ensuite, on commence \u00e0 parler de<\/span>\u2026 eh bien,<\/span><\/span> de la galaxie. La Voie lact\u00e9e \u2014 nous sommes tous en orbite autour du centre de la Voie lact\u00e9e \u2014 quelle est la taille de cet ensemble d\u2019\u00e9toiles ? Entre 200 et 400 milliards de soleils dans la Voie lact\u00e9e, qui s\u2019\u00e9tend sur environ 100 000 ann\u00e9es-lumi\u00e8re.<\/span><\/p>\n

Puis vous vous dites\u00a0: \u00ab Et la galaxie la plus proche ? \u00bb Vous sortez donc par une nuit claire, sans lune, dans l\u2019obscurit\u00e9, loin des lumi\u00e8res de la ville. Si vous savez o\u00f9 regarder, vous pouvez \u00e0 peu pr\u00e8s voir la grande galaxie voisine la plus proche. Il s\u2019agit de la galaxie d\u2019Androm\u00e8de.<\/span><\/p>\n

Distance aux autres galaxies<\/span><\/h2>\n

Cette galaxie se trouve \u00e0 deux millions et demi d\u2019ann\u00e9es-lumi\u00e8re. Cela signifie que la lumi\u00e8re qui p\u00e9n\u00e8tre dans votre \u0153il a commenc\u00e9 son voyage avant que nous n\u2019ayons \u00e9volu\u00e9 sur Terre. <\/span>Et ensuite o<\/span><\/span>n commence \u00e0 se demander ce qu\u2019il en est des autres galaxies.<\/span><\/p>\n

Nous avons donc mesur\u00e9 les galaxies jusqu\u2019aux confins de l\u2019univers observable avec des instruments, tels que le t\u00e9lescope spatial James Webb, dont la lumi\u00e8re a voyag\u00e9 pendant plus de 13\u00a0milliards d\u2019ann\u00e9es avant de nous parvenir. <\/span>13 000 millions d\u2019ann\u00e9es pour arriver jusqu\u2019\u00e0 nous.<\/span><\/em> Et l\u2019univers s\u2019est <\/span>dilat\u00e9<\/span><\/span> pendant tout ce temps.<\/span><\/p>\n

La chose la plus \u00e9loign\u00e9e que l\u2019on puisse voir dans l\u2019univers et dont on peut d\u00e9tecter la lumi\u00e8re s\u2019appelle le fond diffus cosmologique. Le fond diffus cosmologique est une lumi\u00e8re \u00e9mise 380 000 ans apr\u00e8s le Big Bang. Elle a donc voyag\u00e9 pendant environ 13,8 milliards d\u2019ann\u00e9es \u00e0 travers l\u2019univers pour arriver jusqu\u2019\u00e0 nous.<\/span><\/p>\n

Mais si vous posez la question, o\u00f9 se trouve cet endroit aujourd\u2019hui ? L\u2019endroit d\u2019o\u00f9 a \u00e9t\u00e9 \u00e9mis ce photon du fond diffus cosmologique, celui qui a travers\u00e9 l\u2019univers pendant 13,8\u00a0milliards d\u2019ann\u00e9es jusqu\u2019\u00e0 nos d\u00e9tecteurs ? O\u00f9 se trouve-t-il aujourd\u2019hui ? Parce que l\u2019univers est en expansion.<\/span><\/p>\n

Vous obtenez une r\u00e9ponse, qui est quelque chose comme 46\u00a0milliards d\u2019ann\u00e9es-lumi\u00e8re aujourd\u2019hui. On pourrait donc dire\u00a0: \u00ab Le rayon de l\u2019univers est d\u2019environ 92\u00a0milliards d\u2019ann\u00e9es-lumi\u00e8re \u00bb. Ce n\u2019est pas le cas, car nous savons qu\u2019il y a plus d\u2019univers au-del\u00e0. C\u2019est tout ce que nous pouvons <\/span>observer<\/span><\/span>.<\/span><\/p>\n

L\u2019univers, pour autant que nous le sachions, et, compte tenu de la pr\u00e9cision de nos mesures actuelles, pourrait \u00eatre infini. Et cela est v\u00e9ritablement inconcevable.<\/span><\/p>\n

Lorsque nous contemplons la taille et l\u2019\u00e9chelle de l\u2019univers et la place que nous y occupons, ce que nous sommes oblig\u00e9s de faire lorsque nous pensons aux \u00e9chelles de distance<\/span>s<\/span>, \u00e0 la taille et \u00e0 l\u2019\u00e2ge de l\u2019univers, je pense qu\u2019il est tout \u00e0 fait naturel <\/span>de conclure que nous ne comptons pas du tout.<\/span><\/span><\/p>\n

Mais l\u2019une des grandes joies du scientifique, c\u2019est qu\u2019il peut rencontrer un point de vue et se dire\u00a0: \u00ab Je n\u2019y avais pas pens\u00e9 \u00bb. C\u2019est ce qui m\u2019est arriv\u00e9 r\u00e9cemment. Je lisais un livre de David Deutsch, l\u2019un des grands, l\u2019un des fondateurs de l\u2019informatique quantique. Il a soulev\u00e9 un point que j\u2019avais d\u00e9j\u00e0 entendu dans un livre intitul\u00e9 \u00ab <\/span>The Anthropic Cosmological Principle<\/i><\/span> \u00bb (<\/span>Le principe cosmologique anthropique<\/i><\/span>) de John Barrow et Frank Tipler, qui m\u2019a beaucoup influenc\u00e9. Mais David Deutsch, Barrow et Tipler ont soulign\u00e9 qu\u2019il n\u2019est pas n\u00e9cessairement vrai que la vie restera toujours une tache ou un point minuscule \u2014 que la vie restera insignifiante \u00e0 l\u2019\u00e9chelle cosmique.<\/span><\/p>\n

Il ne faut pas le croire, car, si la vie persiste suffisamment longtemps et devient suffisamment savante et puissante, elle pourrait \u00eatre en mesure d\u2019influencer des structures plus vastes, pas seulement des plan\u00e8tes et des syst\u00e8mes solaires, peut-\u00eatre m\u00eame des galaxies. On pourrait presque dire que la vie manipule l\u2019univers de mani\u00e8re \u00e0 devenir immortelle, et c\u2019est une tr\u00e8s belle id\u00e9e.<\/span><\/p>\n

Brian Cox est professeur de physique des particules \u00e0 l\u2019universit\u00e9 de Manchester, professeur de la Royal Society pour l\u2019engagement du public dans la science et chercheur invit\u00e9 au Creek Institute.<\/b><\/i><\/span><\/p>\n

Texte original publi\u00e9 le 14\u00a0mai 2025<\/a>\u00a0: <\/span>https:\/\/bigthinkmedia.substack.com\/p\/brian-cox-on-the-incomprehensible<\/span><\/a><\/u><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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