bonsoir donc je vous propose qu'on reprenne notre petit cheminement donc la semaine dernière nous avions je crois commencé à étudier les piliers les états sur lesquels repose du point de vue observationnel le modèle du Big Bang donc d'abord le premier argument que je trouve très beau par sa simplicité c'est celui du paradoxe de hber j'avais tenté de vous montrer qu'un univers qui serait éternel infini homogène estatique autrement dit l'image simple à laquelle je crois chacun d'entre nous aurait spontanément fait appel pour décrire le cosmos ne fonctionne pas il ne fonctionne pas parce que le flux
lumineux intégré sur cet espace infini devrait être lui-même infini ce qui manifestement et peut-être heureusement n'est pas le cas le deuxème argument que nous nous avions utilisé c'était bien sûr l'argument central et fondamental de l'éloignement des galaxies on observe grâce à l'effet doopir que chaque galaxie est en éloignement de chaque autre galaxie à grande échelle dans l'univers en adéquation avec une représentation en terme d'expansion depuis l'explosion initiale le troème argument fondamental avait trait aux âges je vous avais montré que les âges estimés des objets se trouvant dans l'univers sont non seulement plus petit que l'âge
supposé de l'univers dans un modèle de Big Bang ce qui est heureusement nécessaire mais en plus qu'ils sont répartis à des valeurs extrêmement étalées si vous voulez ce qui vient corroborer l'idée de processus de création ayant eu lieu à différents niveaux et à différentes temporalités dans l'évolution cosmologique alors on va poursuivre aujourd'hui cette démarche de généalogie ou d'archéologie d'ailleurs quand on parle de généalogie c'est important de de penser par exemple avec d'ailleurs ou contre schopenher vous connaissez le philosophe Arthur schopenher très intéressant de ce point de vue là c'est quelqu'un qui disait par exemple que
l'étonnement pour un scientifique c'est que certains phénomènes échappent au lois que l'étonnement pour un philosophe ce sont les lois elles-mêmes et c'est intéressant parce qu'elle disait que la science est insuffisante non pas structurellement mais fondamentalement non pas de façon conjoncturelle mais de façon essentiel autrement dit le type d'interrogation n'est pas le même pour un philosophe ou un scientifique bon c'est une vision un peu simple he celle que je que je donne ici de chopener mais néanmoins c'est une idée qui est quand même assez fondamentale vous voyez si vous êtes un cosmologiste vous vous vous vous
étonnez par exemple que l'expansion de l'univers contemporain ne soit pas en accord avec les lois de la relativité gén générale sans constante cosmologique mais si vous êtes un philosophe vous pouvez vous interroger sur les lois de la relativité générale elle-même pourquoi il y a-t-il des lois finalement ça serait beau une sorte de d'anarchisme scientifique et à propos de à propos de généalogie et d'archéologie plus exactement vous pouvez aussi lire ou penser avec Michel foucotult c'est bien je trouve de lire foucot jeune comme ça je sais pas si vous êtes familier c'est un des grands philosophes
de la 2e moitié du 20e siècle fouco c'est celui qui a vraiment été le grand penseur si vous voulez de la singularité qui n'a pas essayé de subjumer toujours les phénomènes individuels sous une sorte de grande histoire mais de penser les singularités dans l'histoire et de ce point de vue euh fouco c'est une sorte d'héritier dissident de ce qu'on appelle le structuralisme c'est-à-dire comment à la fois penser la structure et l'écart par rapport à la structure il y avait une très belle phrase un peu un peu précieuse comme ça un peu grandiloquante mais c'est c'est
son style il il avait du style hein fouco il écrivait par exemple à propos des hétérotopies il disait les civilisations son navire sont comme les enfants dont les parents n'auraient pas un grand lit interdit sur lequel on puisse pourtant secrètement jouer leur rêve alors se tarisse l'espionnage il remplace l'aventure et la hiur des polices la beauté ensoleillée des corsaires ce qu'il nommait hétérotopie fouo c'était les lieux radicalement autresz vous savez ce que ça veut dire utopie he topos c'est le lieu en grec utopie c'est le hors lieu l'hétérotopie c'est le lieu d'une are nature et
la cosmologie est évidemment une science très propice pour penser ça et pour en finir là avec fouo puisque j'ai envie comme ça de vous en parler 2 minutes saz il est connu fouo pour être l'instigateur de la fin de l'homme de la mort de l'homme parce qu'à la fin de son livre majeur les mots les choses ça il évoque un visage de l'homme qui est qui disparaî lorsque la mer se retire en fait si vous voulez ce qui est essentiel là-dedans c'est que c'est un geste qui est très nietzséen chez Nietzsche le plus dur c'est
le thème de l'éternel retour qu'est-ce que ça veut dire l'éternel retour chez Nietzsche ça veut pas dire que tout revient toujours au même ce que ça veut dire c'est pas de nostalgie pas de passéisme pas de de fantasme du paradis perdu ce que dit niets c'est je suis prêt à revivre ce monde là une infinité de fois dans l'immanence d'un monde uniqueyz sortir du dualisme et en cela fouo est très nietéant que dis fouko par exemple c'est que l'herbe du bonetaniste n'est pas l'herbe en soi il faudrait être aussi Bevin ce qui très Nieten aussi
d'ailleurs parque niet vous savez louait la faculté de ruminer et quand il disait par exemple que les femmes sont des vaches contrairement aux apparences ce n'était pas misogyne chez niets qui était quand même par ailleurs misogyne mais dans cette phrase là en tout cas c'était pas négatif c'est terrible d'ailleurs ça cette question de voir encore combien de grands philosophes géniaux étaient par ailleurs de d'incroyabl macho mais bon c'est une autre question bon revenons non pas à nos moutons donc mais à nos bvins foualdien nietséen 4e argument en faveur du modèle du Big Bang après les
trois que je viens de rappeler je vais dire les radio galaxies et l'évolution je m'exlique alors c'est intéressant parce que cet argument est un de ceux qui à ma connaissance a joué le rôle le plus fondamental du point de vue historique c'est-à-dire que beaucoup de cosmologistes ont abandonner le modèle simple et standard de de de du cosmos statique pour un modèle de Big Bang grâce à ça et pourtant pour les non spécialistes parfois il apparaît comme un argument très faible donc vous me direz ce que vous en pensez mais essayez de le méditer c'est un
argument finalement qui est un peu indirect alors de quoi s'agit-il alors d'abord les Radi galaxies donc les radio galaxies c'est simplement le nom qu'on donne à un type particulier de galaxie qui émettent beaucoup d'ondes radio donc en fait ce sont juste des galaxies dont la morphologie dans une certaine mesure mais surtout le contenu est un peu particulier et se traduit par une émission intense de rayonnement électromagnétique dans le domaine des radiofréquences c'est pas véritablement qu'elles sonit intéressante en elle-même c'est que la radioastronomie est une de celles qui s'est développé le plus tôt historiquement au-delà de
l'optique vous savez pourquoi dès les années 1930 on a pu faire des Radi télescopes et pas des télescopes ultraviolets ou gamma parce que ce sont les seules longueurs ondde avec l'optique qui en partie traverse l'atmosphère donc on peut faire des radiotélescopes au sol on n pas besoin de satellite alors que pour voir les rayons X on est obligé d'aller au-delà de l'atmosphère d'accord donc pour des raisons contingentes techniques la radioastronomie s'est développé plutôt que les autres branches de l'astronomie au-delà de l'optique et c'est la raison pour laquelle les Radi galaxies et les radiosource en général
ont joué un rôle important dans l'établissement du modèle standard de la COS ie contemporaine alors quel est le fait qui va nous aiguiller ici le fait est très simple les radiogalaxies en moyenne ne sont pas pareilles quand on regarde loin alors pas pareil je n'entre pas dans le détail c'est vrai à la fois pour ce à quoi elle ressemble et c'est vrai aussi par leur densité par unité de volume et et voilà c'est tout et alors le fait que les galaxies en moyenne quand je les regarde loin ne sont pas les mêmes que quand je
les regarde près quel est le rapport avec le modèle du Big Bang bah réfléchissez avec moi comme vous le savez regardez loin ça signifie regardez tôt n'est-ce pas puisque la vitesse de la lumière est finie quand vous savez peut-être il y a quelques jours là on a on a observé un un petit flash un sursaut don de radio euh et on a pu estimer la galaxie haute comme étant à 6 milliards d'années lumière de la Terre donc ça signifie que le surceaut radio en question a eu lieu il y a 6 milliards d'années strictosinus ce
que je viens de dire n'a pas de sens que en fait il n'y a pas de temps cosmique absolument universel donc c'est pas tout à fait correct que je viens de le dire mais si on en reste à l'acception un peu naïve du temps universel c'est ce que ça signifierait n'est-ce pas bon donc quand je regarde loin je regarde dans le passé donc quand je dis que les radiogalaxies sont en moyenne différentes et peu importe la manière dont elles sont différente quand je regarde de loin ça signifie pas que la terre est à un endroit
spécial bien sûr ça signifie en fait qu'il y a une évolution temporelle comme je regarde loin je regarde tôt donc ça signifie que dans un passé reculé les radio galaxie n'étit pas statistiquement semblable à ce qu'elles sont aujourd'hui bon quel est le rapport avec le Big Bang d'un point de vue mathématique on pourrait dire que ça n'a pratiquement aucun lien en effet on pourrait parfaitement supposer qu'il n'y a pas eu de Big Bang que l'univers n'a pas de début que l'univers est éternel et que pourtant les radiogalaxies soient en train d'évoluer c'est pas incompatible mathématiquement
nous sommes tous d'accord nous pourrions avoir un cosmos qui existe de toute éternité et les Radi galaxies qui sont en train d'évoluer il y a pas de contradiction logique entre les deux mais il y a une contradiction physique et je vais vous expliquer pourquoi si l'univers avait existé de toute éternité alors sans aucun doute il aurait atteint un état d'équilibre dans lequel essentiellement plus rien ne se passe je m'explique si vous prenez une bouteille de gaz qui vous la posz sur la table d'accord gaz Rougeon le voit je l'ouvre qu'est-ce qui se passe le gars
sort de la bouteille et on le voit n'estce pas diffusé dans la pièce et puis au bout deel quelques minutes peut-être une heure je sais pas le gaz aura complètement envahi l'amphi il y aura du gaz partout diluer de façon essentiellement homogène et après qu'est-ce qui se passe bah plus rien une fois qu'on a atteint cet état d'équilibre ou si vous préférez la goutte de lait qui a diffusé dans le café ou même quand on tremble son son sachet de thé aux fruits rouges dans l'eau c'est très beau hein vous voyez la diffusion du du
du colorant colorant naturel si tout se passe bien diffusion dans l'eau et puis au bout de quelques minutes bah ça y est l'eau est rouge pâle et il se passe plus rien c'est l'état d'équilibre d'accord donc revenons à la question bien sûr il pourrait se faire mathématiquement je le redis que l'univers existe de toute éternité et que pourtant là ça y est depuis seulement quelques temps quelques milliards d'années on a créé des radiog galaxies qui sont en train d'évoluer c'est possible c'est possible mais c'est insensé si l'univers a une infinité de temps derrière lui une
infinité de temps derrière lui c'est ça un univers éternel il n'y a pas de début il y a des milliards des milliards des milliards et des milliards d'années en amont de tout ça comment voulez-vous expliquer que par miracle à un instant très particulier qui est le nôtre aujourd'hui on se trouve pile au moment où les choses sont encore en train d'évoluer le lait qui diffuse dans le café ça prend quelques secondes une fois qu'il a diffusé il va rester un milliard d'années comme ça donc la phase de diffusion si vous avez un temps infini elle
a finalement une largeur temporelle qui est totalement négligeable alors là je fais l'argument de façon très très simpliste historiquement et d'un point de vue quantitatif c'est beaucoup plus compliqué que ça mais en résumé l'argument est donc le suivant si l'univers n'avait pas eu de début d'accord selon toute vraissemblance en prenant un moment au hasard dans son histoire je serai à l'équilibre les phénomènes physiques auraient relaxé et je seraiis dans un état où globalement il ne se passe plus rien globalement les molécules de lait peuvent toujours bouger un peu dans le café mais globalement une fois
que le lait a diffusé il a diffusé d'accord et là ce qu'on voit c'est que en réalité l'univers est encore en train d'évoluer ce qui laisse entendre que forcément nous ne sommes pas si loin de l'instant initial d'accord donc ça si vous voulez c'est un argument que je qualifieraiis de probabiliste si vous avez un temps infini la probabilité d'être tout près du commencement est juste nulle faut faire attention avec les probabilités sur des ensembles infinis c'est très compliqué par exemple quelle est la probabilité de tirer un nombre le nombre entier 23 au hasard dans l'ensemble
des entiers naturels c'est zé par que c'est c'est un nombre sur une infinité de possibilités 1 sur l'infini ça fait zé pourant c'est pas impossible de tirer 23 donc une probabilité nulle ne signifie pas un phénomène impossible il faut faire attention les probabilités dans les ensembles infin sont des choses compliqué d'accord mais vous voyez bien que la vraissemblance du phénomène est extraordinairement faible d'accord donc j'en profite pour faire une une nouvelle toute petite parenthèse épistémologique vous allez dire mais quand même peut-être c'est faible ces arguments en fait là on est juste en train de dire
B ça marche un peu mieux dans un modèle de Big Bang que son modèle de Big Bang mais oui c'est exactement ça n'oubliez pas je le redis presque à chaque cours qu'en physique on ne prouve jamais rien en science naturelle non plus dans aucune science de la nature on ne prouve jamais rien aucune théorie n'est prouvée par exemple il y a quelques semaines donc découverte d'un système binaire de trou noir qui émet des ondes gravitationnelles on a la preuve que c'est bien des ondes gravitationnelles qu'on a vu vous avez vu des ondes gravitationnelles vous on
a vu des Franches d'interférence qui bougent un peu non c'est la meilleure explication possible vous avez vu le besoin de X vous êtes sûr que c'est jet de gamma c'est rayons GAM observ dans les détecteur du LH c'est le besoin de non c'est la meilleure explication possible c'est toujours comme ça vous êtes sû que je suis Aurélien bar jeêre son en fait non mais c'est quand même improbable nousous n'évoquons que les meilleures explications possible c'est ça la science il n'y a jamais de preuve c'est le meilleur modèle à un moment donné et donc là qu'est-ce
qu'on est en train de faire on est en train de voir que la construction du modèle du Big Bang va de paire avec la déconstruction des modèles concurrents vous voyez c'est la même chose c'est le même argument favoriser une explication va de perire avec défavoriser les autres explications possibles et quand il nen reste plus qu'une qui satisfait à tous les critères de plausibilité ça devient le paradigme standard j'ai quand même encore d'autres arguments 5e point qui est peut-être finalement le plus important du point de vue contemporain le rayonnement fossile donc en anglais CMB alors je
vous en ai déjà dit quelques mots mais je veux y revenir un peu plus en détail parce que quand on fait de la cosmologie on ne peut pas ne pas s'y appesantir le rayonnement fossile c'est un peu le Graal quand même en cosmologie en ce moment c'est essentiellement lui qui recè l'information la plus précise et euh est la plus riche sur l'univers primordial alors de quoi est-il question revenons un instant à l'histoire de l'expansion dans un modèle de type Big Bang dans un modèle de type Big Bang l'état initial de l'Univers était extraordinairement chaud extraordinairement
dense d'accord l'univers sagrandit l'univers s'agrandi ça fait l'effet d'une détente à diabétique hein comme un piston dans un réfrigérateur la température chute parce que il y a un effet de détente d'accord donc en grandissant l'univers voit sa température moyenne diminuer d'accord bon qu'est-ce que ça change bah ça change quelque chose de radical tant que la température était extrêmement élevée la lumière et la matière était très fortement couplé ça signifie que les photons étaient en permanence réabsorbé réémis réabsorbés réémis ils avaient une sorte de marche au hasard avec un libre parcours moyen qui est très petit
comprenez pourquoi ça forme un plasma si vous voulez d'accord mais au fur et à mesure que la température descend vient un moment où la lumière n'a plus assez d'énergie pour interagir avec la matière typiquement vous savez que le potentiel d'ionisation de l'atome d'hydrogène c'est quelques électronvts donc si vous envoyez un un un photon sur un atome d'hydrogène il peut être absorbé par l'atome et l'électron va changer de couche va être éjecté il faut que le photon ait quelques électronvts mais si vous envoyez un photon qui a moins de quelques électrons-vts sur un atome d'hydrogène il
se passe quoi il se passe rien le photon n'interagit pas donc quand la température de l'univers atteint ses valeurs de l'ordre de l'électronvt température ou énergie si vous voulez hein c'est pareil les atomes commencent à se former et la lumière commence à ne plus avoir assez d'énergie pour interagir avec la matière ce qui signifie quoi du point de vue observationnel qui nous intéresse ce soir ce qui signifie que la lumière va garder une image inaltérée de ce qu'elle était à ce moment inaltéré parce que précisément toute la matière qu'elle aura ultérieurement traversé ne va pas
en altérer ni la direction ni l'énergie on nomme ça le découplage le découplage environ 380000 ans après le Big Bang la lumière et la matière se découpent donc si aujourd'hui j'observe cette lumière qu'est-ce que je vois et bien je vois en réalité non pas l'univers d'aujourd'hui mais l'univers tel qu'il était 380000 ans après le Big Bang vous comprenez pourquoi je le vois comme ça parce que juste avant le découplage par définition lumière et matière étaaient couplé par définition avant d'être découplé bah on était couplé donc quand lumière et matière était couplé ça veut dire quoi
ça veut dire que la lumière traçait la matière vous comprenez puisqu'elles était couplé là où il y avait beaucoup de matière il y avait beaucoup de lumière pour le dire simplement c'est plus compliqué que ça mais simplement d'accord donc la dernière fois qu'elles ont interagi la lumière était un traceur de la matière et puis d'un seul coup ou presque cétait assez rapide d'un seul coup ou presque il n a plus d'interaction donc cette lumière a continué de voyager pendant 138 milliards d'années et aujourd'hui on la découvre recelant encore l'information sur cette dernière interaction qui eu
lieu entre elle et la matière ça va oui comment on observe C pe pas interagir ah alors c'est une bonne remarque que je je je reprends comment est-ce qu'on l'observe si elle ne peut pas interagir naturellement je ne dis pas qu'aucune interaction n'est physiquement possible en fait ce qui compte c'est que c'est un couplage faible et c'est très difficile à mesurer donc aujourd'hui pour mesurer effectivement cette cette lumière ce qu'on utilise ce sont essentiellement des bolomètres des instruments extraordinairement compliqués à à construire avec des grilles et quand l'onde radiofréquence va traverser le bolomètre elle va
induire un minuscule échauffement donc oui il y a interaction tu as raison hein du point de vue scientifique s'il y a zéro interaction il y a zéro détection et en fait on pourrait même presque dire il y a zéro existence parce que quelle serait l'ontologie d'un objet qui n'interagit pas donc j'ai été rapide merci de me le faire remarquer je dis pas qu'il n'y a plus aucune interaction d'ailleurs on utilise ces interactions les fon Yev zeldovic par exemple qu'on voit c'est une interaction mais ce que je dis c'est que ce sont des interactions ce que
j'aurais dû dire c'est que ce sont des interactions beaucoup plus faibles que les interactions dans l'univers primordial qui elles sont extrêmement forte interaction faible donc détection faible mais non nulle merci de l'avoir souligné d'accord alors 380000 ans par rapport à 13,8 milliards d'années comme je vous le disais je crois au premier cours ça correspond au premiier jour de vie intrautérine pour un homme c'est-à-dire qu'on voit vraiment vraiment l'univers extrêmement tôt donc c'est une machine à remonter le temps d'une puissance extraordinaire ce rayonnement fossile je vois cosmos vraiment dans son enfance alors ce qui est magnifique
c'est que ça s'est fait en plusieurs étapes la première grande avancée qui a valu le prix Nobel à penas et Wilson ça a été de vérifier que cette lumière qui est une prédiction du Big Bang effectivement existe parce que vous m'accorderez que dans un modèle d'univers statique et homogène disons le concurrent pas forcément homogène d'ailleurs statique tout court il y a aucune raison que notre cosmos soit baigné n'est-ce pas d'un bain de rayonnement d'où viendrait-il oui la lumière des étoiles si vous voulez mais ça a rien à voir avec ça en énergie donc la prédiction
de l'existence d'un bain de lumière provenant du découplage est une prédiction qui est évidemment propre au model du Big Bang on est d'accord de plus si je connais l'âge de de l'univers en gros que je connais en gros le moment a eu lieu ce découplage je peux calculer quelle est l'énergie de cette lumière pourquoi je peux le calculer parce que quand l'univers grandit quand l'univers grandit les rayonnements électromagnétiques grandisse avec lui donc la longueur d'onde est étirée donc l'énergie est diminuée si je sais exactement de combien l'univers a grandi si je sais à quelle température
la lumière ou à quelle énergie la lumière a été émise je je peux calculer à quelle énergie je dois la trouver aujourd'hui et ce fond de rayonnement avec les bonnes propriétés spectrales c'està-dire énergétique et spatial c'est-à-dire essentiellement le même dans toutes les directions il fut effectivement mesuré pour la première fois par Penzias et Wilson donc ça c'est un argument extraordinairement fort en faveur du Big Bang sans Big Bang pourquoi vousez-vous qu'il y a alors attention hein c'est un rayonnement très intense c'est pas de trois photons perdus par-ci par là nous sommes littéralement baignés dans ce
bain de photon cosmologique là dans cette pièce en ce moment il y en a plein est traversé en permanence par ces photons cosmologique et d'ailleurs dans la dans la neige qu'on voyait sur les vieux postes de télévision une partie de cette neige provient du rayonnement cosmologique c'est quand même des choses qui sont très très très abondantes ça c'était la première étape première étape historique mise en évidence de l'existence du rayonnement diffus mais depuis on a fait beaucoup mieux depuis il y a eu deux générations trois générations de satellit cobé W map et plan américain pour
les deux premiers Européens pour le 3è qui ont été bien au-delà de la simple mise en évidence d'abord le satellite Kobé a mesuré effectivement la distribution en énergie ce qu'on appelle le spectre du fondifux cosmologique et alors regardez-le sur Google imag tout à l'heure voir maintenant c'est magnifique c'est extraordinaire c'est une loi de corps noir avec une précision c'est d'ailleurs un des meilleurs corps noir le meilleur corps noir qu'on n jamais mesuré dans l'histoire corps noir ça veut dire le rayon comme le rayonnement d'un four d'accord donc la distribution en énergie est exactement ce qu'on
attend centré à la bonne température d'environ 3 deg Kin magnifique mais les générations suivante en particulier W map et donc surtout planque sont allé au-delà de la mesure de énergie ils ont regardé si ce rayonnement était exactement le même dans toutes les directions sur le ciel et la réponse est NON et on comprend pourquoi ce rayonnement est à peu près le même mais il n'est pas exactement le même pourquoi n'est-il pas exactement le même et bien parce que au moment du découplage quand donc lumière et matière on cessait d'interagir la matière n'avait aucune raison d'être
parfaitement homogène dans l'univers il y avait des grumeaux qui commençaient à se former les grumeaux qui sont devenus aujourd'hui les galaxies les amas les superamas ils étaient déjà là en gestation et donc on s'attend à retrouver dans le fond diffus cosmologique dans le rayonnement fossile les empreintes de ces petits grumeaux de matière qui existaient dans l'univers préordial et c'est exactement le cas on les voit et on les voit à la bonne amplitude et aujourd'hui on peut même faire beaucoup mieux que les voir avec les cartes du satellite planque on peut étudier de façon extrêmement précise
leur distribution ce qu'on appelle leur fonction de corrélation à deux points et montrer que l'ensemble est en accord parfait avec le scénario inflationnaire et cosmologique que je suis en train sans le dire de vous présenter intuitivement pourquoi est-ce que ces petites ces petites tâches dans le rayonement cosmologique très petites hein sont signifiantes la raison est simple euh de la même manière que le timbre d'un piano n'est pas le même pour un buzendorfer un Steinway un Fazioli ou un besttein de même la structure harmonique de ces ondes de densité c'est-à-dire de ces ondes acoustiques permet de
renseigner sur le contenu de l'Univers primordial pourquoi je dis onde acoustique parce que c'est le cas quand je vous parle là quand je vous parle qu'est-ce qui se passe vous m'entendez parce que l'air est comprimé déprimé comprimé déprimé et cetera entre ma bouche et vos oreilles il y a une onde surdensité sousdensité et ainsi de suite qui se propage entre vous et moi mais c'est exactement ce qui se passe dans l'univers primordial la gravité dit à la matière je m'effondre mais la lumière dit non non non non isotropisation donc je m'effondre je rebondis je m'effondre
je rebondis ce sont des ondes de densité qui se propagent dans l'univers jeune ce sont donc strictosinsus des ondes acoustiques ces ondes acoustiques ont imprimé leur signature à la lumière juste avant le découplage et aujourd'hui ce sont elles que j'observe directement dans le rayonnement fossile alors ça c'est magique c'est-à-dire que à partir des mesures effectuées par le satellite planque je peux connaître l'âge de l'univers et itiellement avec une précision de l'ordre du pourcent je peux connaître la masse volumique de l'univers avec une précision du pourcent je peux connaître la géométrie de l'univers avec une précision
du pourent je peux connaître l'amplitude des fluctuations avec une précision encore meilleure je peux connaître la vitesse d'expansion avec une vitesse du pourent et cetera l'essentiel des paramètres physiques qui décrivent le cosmos sont aujourd'hui connu avec une précision de l'ordre de 1 % c'est-à-dire excellente on n'est plus dans la cosmologie qualitative seulement qui se demande voilà il y a-t-il eu un Big Bang l'univers grandit-il on a passé ça depuis longtemps maintenant on est vraiment entré dans une are de cosmologie de précision d'accord qui permet non seulement de valider le modèle mais aussi de donner des
valeurs numériques très bien contrôlé à chacun de ces paramètres quelques remarques encore sur les mesures de planque la première chose amusante c'est que pour ce qui est des fluctuations de température il est probable que ce qui a été mis en œuvre par le satellite planque soit définitif alors vous savez en science enfin tout le temps je crois mais en particulier en science il faut faire très attention avec les jugements pérempptoires du genre c'est définitif on fera jamais mieux l'expérience prouve qu'on se trompe toujours sauf que dans ce cas particulier nous ne sommes pas limités par
la é instrumentale nous sommes limités par la fluctuation physique elle-même et ce qui empêche de faire mieux que planque les résultats de planque ne sont pas parfaits n'est pas lié à la sensibilité ou au bruit du détecteur c'est lié aux propriétés physiques du signal lui-même mais le signal c'est le monde vous pouvez pas le changer donc à moins qu'on RTE quelque chose de très fondamental du point de vue des fluctuations de température les mesures du satellite planque sont définitives on les a une fois pour toutes et on frappe à mieux et ça c'est quand même
extraordinaire du point de vue maintenant de ce qu'on a appris directement moi je crois que le plus étrange et finalement presque le plus décevant c'est que le modèle cosmologique standard marche remarquablement bien il n'y a pas de nouvelle physique à l'horizon et c'est un peu émouvant quelque part on peut rendre compte de la quasi totalité des propriétés du cosmos entre un temps extrêmement reculé et l'univers contemporain avec seulement quelques paramètres à grande échelle semble-t-il le monde est simple d'accord et la dernière chose que je voudrais vous dire avant d'en venir à la 6e corroboration du
Big Bang parce que celle-là je je m'y étends un peu parce que c'est l'actualité n'est-ce pas c'est celle sur laquelle aujourd'hui en ce moment on a des résult at majeur donc dernier point que je voudrais souligner de façon là encore assez remarquable on peut en réalité remonter le temps bien au-delà de l'époque du découplage c'est-à-dire que ce fond de rayonnement fossile comme je l'ai dit plusieurs fois se différencie de la matière au sens où il cesse essentiellement d'interagir 380000 ans après le Big Bang mais on peut en son sein déceler des traces de ce qui
s'est passé bien avant bien bien avant et là ça a quelque chose d'un peu extraordinaire c'est-à-dire que les données dont on dispose aujourd'hui permettent déjà d'exclure par exemple un grand nombre de modèles d'inflation relatant ce qui s'est passé quelques milliardièmes de milliardièmes de milliardiè de secondes après le Big Bang c'estàdire que n'en déduisez pas que parce que découplage a eu lieu 380000 ans après le Big Bang je vois à cet instant-là et rien d'autre non non l'évolution est causale ce qui s'est passé à cet instant-là dépend de ce qui s'est passé avant et aujourd'hui là
c'est pas je vous parle pas de prospective hein je vous dis pas peut-être dans 20 ans je vous dis aujourd'hui les données qu'on a nous disent énormément de choses sur ce qui s'est passé 1 milliardiè 2 milliardè 2 milliardiè de secondes après le Big Bang ce qu'on appelle la phase inflationnaire quand la taille de l'univers ou la taille des distances dans l'univers s'est trouvé multiplié par un facteur gigantesque cette inflation laisse son empreinte dans le fond diffus cosmologique et je dirais même qu'une grande partie voir la plupart des modèles d'inflation étudiés ont été mis à
mal par les données de planque autrement dit on n est plus à se dire il y a-t-il eu inflation il faut quand même se le dire parce que le doute c'est la méthode scientifique mais au-delà du doute de principe on n est plus à se dire il y a-t-il eu inflation et et moins encore y a-t-il eu Big Bang on en est à se dire quel est le détail du potentiel du champ scalaire d'inflation d'inflaton qui a effectivement initié la dynamique de l'univers on en est à faire de la physique de très haute précision sur
ce qui s'est passé 10 pu- 30 secondes après le Big Bang voyz là il y a vraiment une sorte de transition de phase dont vous êtes les spectateur et j'espère bientôt les acteurs parce qu'elle a lieu en ce moment la cosmologie transite d'un grand récit vers en effet un modèle et un ensemble expérimental de haute précision ça va bon dernier argument la nucléosynthèse [Applaudissements] primordiale nucléosynthèse primordiale en anglais BBN pour Big Bang nuosyis de quoi s'agit-il bien dans l'univers jeune suivant le modèle du Big Bang il faisait très chaud sil fait très chaud vraiment très
chaud il doit y avoir des réactions nucléaires s'il y a des réactions nucléaires on doit en particulier former un certain nombre de noyaux vous savez que uber rives quand il disait que nous sommes tous des poussières d'étoiles avait raison c'est pas métaphorique c'est vrai les atomes les noyaux d'atomes qui sont dans notre corps ont été formés par les étoiles d'accord les étoiles sont des chaudrons à noyau pourquoi parce que la température est suffisante 15 millions de degrés au cœur du soleil pour des processus nucléaires a lieu mais l'univers jeune l'univers proche du Big Bang a
connu lui aussi des températures extrêmes il doit donc lui aussi être un fourneau à élément nucléair plus lourd que l'hydrogène l'hydrogène c'est un proton tout ce qui est au-delà de l'hydrogène ce sont les noyaux mais la physique nucléaire est une vénérable sen on sait très bien calculer quelle est la probabilité que telle interaction crée tel ou tel noyau si donc je connais la dynamique de l'univers que je suppose connaître la dynamique de l'univers autrement dit l'expansion dans un modèle de type Big Bang et que je connaises constituants connaissant les probabilités je pouvoir calculer quel pourcentage
de noyau sera formé au voisinage du Big Bang je vais avoir tel pourcentage d'hélium tel pourcentage de deium tel pourcentage et cetera d'accord et ça je peux le confronter aux données s'il vous plaît s'il vous plaît vous pouvez arrêter de parler merci et ça je peux confronter aux données parce que j'ai des mesures sur les abondances de noyaux d'accord et le fait est que ça marche remarcablement bien il a une adéquation presque parfaite entre les prédictions de la nucléosynthèse primordiale et les mesures des abondance de noyaux légers léger parce que les noyaux lourds ne sont
pas formés proche du Big Bang dans l'univers ça c'est génial parce que si vous changez un tout petit peu le modèle ça marche plus du tout si vous changez un tout petit peu la manière dont s'est déroulé l'histoire de la cosmologie vous dites bon le Big Bang j'y crois un peu mais pas tout à fait je vais supposer qu'en fait l'univers il est un peu différent de ce que je pense et ben vous n'expliquez plus les abondances des noyaux tel qu'on les observe aujourd'hui si vous vous dites encore pire il y a pas eu de
Big Bang modèle naïf standard l'univers existe de toute éternité alors les étoiles sera les seuls chaudrons à noyau et les abondances observées dans l'univers ne serait pas du tout en accord avec votre modèle donc la nucléosynthèse prim al est un pilier extrêmement puissant du modèle du Big Bang d'accord parce que c'est un pilier extrêmement sensible on connaî c'est de la physique qui est sous contrôle pour l'essentiel la physique nucléaire on peut la tester sur terre c'est pas des théories de grande unification on n pas besoin de de théorie des cordes ou de supymétrie ou de
gravité quantique c'est de la physique sous contrôle cette physique sous contrôle permet de calculer les probabilités et si vous changez un peu de l'univers vous changez les probabilités et on a des mesures et ça marche pour l'essentiel ça marche on reproduit très bien les abondance des noyaux ça va bon je vais en rester là je je mentionne sans les développer beaucoup d'autres petites indications en faveur du Big Bang par exemple ce qu'on appelle les oscillations acoustique de barion ça c'est très beau c'est assez récent quand on observe le fluide de galaxie qui emplit l'univers on
se rend compte que si je prends une galaxie ici la probabilité de trouver une autre galaxie loin de la première n'est pas exactement plate il y a un petit pic un endroit j'ai un petit peu plus de chance de trouver une seconde galaxie à une certaine distance de la première et ça c'est l'empreinte dans la distribution des galaxies des grumeaux que j'observais dans le rayonnement fossile mais ces grumeaux que j'observais dans le rayonnement fossile je sais aujourd'hui de façon très crédible qu'il proviennent eux-mêmes des fluctuations quantiques du champ qui qui emplissait l'univers au moment de
l'inflation donc voyz que c'est extraordinaire parce que on a une chaîne causale qui est complètement maîtrisée il est très probable je peux pas vous dire il est prouvé que puisque c'est interdit en en science de la nature mais il est très probable que les galaxies notre existence quoi tout ce qui a du sens aujourd'hui proviennent en réalité de ce que je vois dans ces oscillations acoustique de barion que je vois plutôt comme les grumeaux dans le fond diffus cosmologique et que j'identifie comme des petites fluctuation d'origine quantique dans le champ scalaire qui emplissait l'univers au
moment de l'inflation et là vous voyez que la connexion entre le microcosme parce que vous savez je vous en reparlerai un peu de physique quantique mais même si vous ne savez rien de physique quantique vous savez au moins que c'est la théorie qui décrit essentiellement l'infiniment petit et là je vous parle de des galaxies donc vous voyez qu'il y a une connexion entre le microcosme et le macrocosme entre la théorie de l'infiniment petit et la mécanique quantique qui implique ou impose ces petites fluctuations et les grandes structures dans l'univers qui est quand même extraordinairement belle
et qui montre que le cadre a une très grande cohérence il y a pas que ça on a aussi les les effets de lentille gravitationnel faible enfin il y a beaucoup d'observations aujourd'hui dans l'univers qui viennent toutes corroborer le modèle du Big Bang alors avant de continuer je voudrais juste faire une remarque qu'est-ce qu'on appelle modèle du Big Bang et là je pense que il faut être un peu précis et sérieux ce dont je vous parle là depuis la dernière fois c'est le modèle du Big Bang au sens l'univers en expansion au sens la totalité
de ce que je vois aujourd'hui était contenu dans un volume certainement plus petit qu'une tête d'épingle à un moment dans le passé si c'est ça que j'appelle modèle du Big Bang mon sentiment que je ne peux pas prouver c'est que c'est très fiable très très fiable et je pense qu'on reviendra jamais dessus comme le fait que la terre est ronde on peut toujours en douter mais je pense qu'on ne reviendra jamais dessus mais vous pouvez employer Big Bang dans un autre sens si ce que vous entendez par Big Bang c'est l'instant originel c'est l'explosion primitive
le T é= 0 ça c'est complètement différent moi pour tout ce que je vous ai raconté là je n'ai vraiment rien dit sur ce qui s'est passé à l'instant initial quelque part j'en ai pas besoin tout ce qui se passe après je dirais que c'est relativement bien compris et relativement bien corroboré par des théories testées et des expériences sous contrôle l'instant initial lui-même j'y reviendrai au dernier cours quand on parlera des problèmes nous n'en savons essentiellement rien et pour la plupart des scientifiques je dirais même que c'est une question second évidment c'est une question qui
est essentielle quand on RS origines vous vous la posez et je vous dirai pourquoi il n'est pas très légitime de se la poser mais pourquoi ail le Big Bang qu'est-ce qui a causé le Big Bang avant le big bang toutes ces questions là qu'on ne peut pas s'empêcher de se poser bien qu'on sache qu'elles ne sont pas scientifiquement bien définies d'accord ne sont pas ce que j'appelle modèle du Big b Ce que j'appelle modèle du Big Bang c'est le fait que l'univers est en train de grandir et que tout ce qu'on voit était contenu essentiellement
au départ dans une sphère très petite ça c'est béton y a-t-il vraiment eu un instant primitif ù quelque chose est apparu du rien ça je n'en sais rien et je vous montrerai que c'est extrêmement incertain mais remettre en cause la deuxème acception du Big Bang ne remet pas du tout en cause la première d'accord donc distinguez bien l'univers en expansion qui est quelque chose à mon sens d'acté de explosion primitive qui est quelque chose d'extrêmement spéculatif ça va bon on va en venir à la théorie maintenant mais avant d'en venir à la théorie reposons-nous peut-être
la question avec laquelle on avait commencé est-on en train d'écrire un nouveau mythe ou a-t-on réellement évolué radicalement définitivement d'une pensée par image vers une pensée par concept sommes-nous les nouveaux homè le talent en moins le génie en moins de l'interrogation cosmologique ou touchons-nous le réel tandis que les poètes grecs ne proposaient que des images sans fondement ni théorétiqu ni expérimentaux hier je lisais je relisais d'ailleurs pour être exact ce petit livre de Vincent Delcroix qui s'appelle tombeau d'Achile et à titre de petite pause je vais vous en lire quelques pages je vais vous en
lire quelques pages parce que donc c'est une réflexion sur le personnage de mer très très belle très simple mais ce qui m'intéresse c'est pour ça que j'ai eu envie de vous en lire deux trois passages que j'ai noté c'est que ce qui l'intéresse c'est la contemporanéité du défi du du du du dessin et du mythe c'est achil aujourd'hui alors je vous lis quelques passages mais dans ce bref instant votre innocence est absolu vous êtes en compagnie des héros ce qui se donne à vous alors est une pure humanité trompée au feu étincelante ou la violence
l'amour et le désir de gloire sont sans mesure ou la compassion la clémence ou la haine la douceur l'insulte le geste d'implorer ou celui d'achever impitoyablement sont d'une profondeur sans égal et d'un métal sans impureté et vibrant c'est une langue que vous n'avez jamais parlé mais elle est limpide et c'est comme si toujours vous l'aviez comprise le soleil est inaltéré les étoiles jeunes et l'or l'air la rugosité du bois l'ardeur du feu le sel de la mer l'amertume de la terre sont sans mélange un bref instant le socle du monde se dévoile vous êtes auprès
d'homè vous épelez avec lui la gramère du monde et vous savez ce qu'est l'amour ce qu'est d'être ivre de colère ou de douleur vous savez ce qu'est une vague un brasier une mer un cheval l'éclat du métal la nuit étoilée et vous marchez un instant au côté d'Achile ce qui vous saisit alors ce qui gonfle inexplicablement votre poitrine délie votre corps ce qui éblouit votre regard et le lave c'est sa beauté cette beauté ne tient pas de la pureté morale qui est peut-être rarement belle elle n'est rien non plus de cet idéal obtenu en raclant
jusqu'au dessèchement ce qui nous fait en réalité et en traçant des canaux praticables dans les méandres de notre vie les héros de mer ne sont ni des monuments ni des idées et pas même notre part d'immortalité le divine achile est le plus mortel de tous les hommes s lié à notre condition que sa mère en fut inconsolable la feiseuse immortel c'est elle plutôt qui jette ses enfants au feu pour en brûler les parties mortelles à la manière des philosophes qui jettent la réalité fuyante émouvante singulière dipré variable au feu des idées éternelles pour enrayer le
cours du temps la croissance de la mort l'INT érable destruction attachée à tout ce qui devient mais Homer est peut-être comme pé le père d'Achile qui estime l'immortalité trop cher payé l'Iliade est le poème du monde qui commence et il commence dans un bain de sang le merveilleux est à l'état d'équilibre avec le réel le plus cru la grâce surnaturelle avec la sauvagerie la plus bestiale il n'y a plus de corps entièrement invulnérable le monde balance acceptiblement avant que les philosophes les mythographes et les historiens ne voit bientôt plus dans la figure des dieux que
des allégories des sentiments des idées des motifs de l'âme avant qu'on ne découpe la parole en poésie tragédie histoire philosophie religion et rhétorique dernier petit passage si vous voulez bien ah j'hésite ou alors j'en lis 2 mais vous allez m'en vouloir il est votre héros a Chile bien sûr peut-être parce qu'il était le plus grand des héros le plus beau le plus fort le plus courageux ou le plus inflexible quand vous n'étiez pas si beau quand un regard minodent vous tourneboulet pour votre honte quand il aurait fallu se montrer ferme et que vous vous découvriez
faible ou peut-être parce que sa mère était une déesse marine ou parce que lui aussi pouvait cesser de jouer brusquement pour longuement Bou en cas de notoire injustice ou parce qu'il avait un ami un vrai à la vie à la mort il était votre héros parce qu'il fut inconsolable et que sa mère caressa tendrement ses cheveux vous aviez faim de cette caresse et honte de cette faim parce qu'elle n'était pas virile il l'était parce qu'il possédait des coursiers immortels et qui parlaient des armes d'or un bouclier sur lequel était représentée la totalité du monde un
corps presque invulnérable et là de parler d'égal à égal avec les dieux parce que tous s'accordaient à reconnaître qu'on ne pouvait pas jouer sans lui parce que mais peut-être ne le saviez-vous pas encore il eut de multiples conquêtes qui étaient bien autre chose que des villes rasées des terres emportées et des ennemis terrassés parce qu' aussi il faut bien l'avouer il était de tempérament colérique et que vos caprices de gamin en était blasonné d'or ou que son orgueil était une qualité divine et non un vilain défaut parce qu'il n'était pas chafouin comme ulice pontifiant comme
Nestor stupide comme agaménon lâche comme Paris scocu comme menéas parce qu'il était pur dans sa violence comme dans sa magnanimité dans son chagrin comme dans sa joie triomphante et il semblait qu'à le suivre vous étiez purifié plongé au feu comme lui-même le fut enfant par sa mère vous n'alliez jamais vieillir toujours il y aurait sur votre visage une effrayante noblesse que vous n'avez jamais eu dans votre âme un irrésistible mépris pour ce qui est bas ville contourné artificieux puis il anime mesquin toujours aussi il y aura près de vous la tendresse infinie d'une mer sans
que ce protecteur à amour ne soit objet de raillerie ou namolissent votre courage et toujours le soleil serait sans défaut les paroles droites la nuit profonde et immensément riche d'étoiles dernier petit paragraphe le casque d'Achile est trop grand pour certaines têtes il leur tombe sur les yeux mais la bêtise tient d'abord à vouloir sen coiffer il na fait que pour une seule tête et pourtant la dispute pour les armes d'Achile qui aussitôt après sa mort opposa fameusement uliss et a Jax se poursuit de siècle en siècle la littérature ou l'histoire fournit le champ d'une querelle
où l'on se bat par soit comme des chiffonniers pour savoir qui en est digne c'est à qui usera du plus de ruse d'art ou de fourberie pour se saisir de ce que pourtant il ne pourra manier mais la bêtise tient aussi à l'oubli que le temps a passé l'immédiat châtiment de cet aveuglement est de mettre sur la scène de l'histoire des personnages qui sont de leur vivant déjà anachroniqu ils ne savent pas qu'chil est derrière eux ou bien devant qu'il courent et se métamorphose dans cette course comment se blottir dans l'ombre d'un courant il faut
courir à côté de lui sans doute parce qu'il appartient à un monde pour lequel homer est encore le grand instructeur Alexandre en pleurant de dépit sait ce qu'il est il ne veut pas être achile mais être dans son temps ce qu'achil fut en le sien il ne veut pas de ses armes il veut son inextinguible soif d'excellence il veut la course d'Achile mais à ce jeu achile sera toujours devant tout le monde Napoléon suit César César suit Alexandre Alexandre suit et achil il court voyez c'est c'est ça c'est ça tout est là achil court toujours
et nous courons avec lui donc je vais pas analyser ce texte qui est très beau d'ailleurs mais il y a dans le mythe quelque chose qui échappe à la temporalité cette chose c'est à la fois son invariance structurelle et ce contre quoi nous nous devons de lutter parce que précisément nous devons et nous souhaitons l'exhumer nous avons besoin de racler comme ça cette espèce de chair de chair parfois putride narcissisme de la pensée humaine pour à quelque chose du réel c'est très difficile de savoir où nous en sommes il est tout à fait évident que
notre science contemporaine n'a rien à voir dans sa méthodologie avec les grands myes fondateurs rien à voir ça c'est certain mais rien à voir signifie-t-il pour autant que nous accédons au réel tandis qu'il ne le pouvait pas n'oubliez pas que l'humanité à l'échelle de la vie l'image est bien connue c'est la dernière seconde sur une journée de 24 he et n'oubliez pas que la pensée contemporaine disons typiquement le 20e siècle c'est à nouveau j'ai pas fait le calcul mais c'est certainement à nouveau la dernière seconde sur les 24 heures de l'humanité aurons-nous l'arrogance de croire
que ça y est maintenant nous touchons le véridique ou le véras sachant bien sûr que toutes les civilisations précédentes ont eu exactement le même sentiment mais en même temps si nous sommes humbles et conscients que ce n'est sans doute pas faut-il donc démissionner tout cela n'a-t-il donc aucun sens évidemment pas évidemment pas je crois que j'avais déjà convoqué la figure tutellaire de Giordano Bruno qui est un extraordinaire philosophe de la Renaissance d'ailleurs très impertinent ça incroyable arrogance dans sa pensée on comprend pourquoi il a fini brûler vif par la Sainte Inquisition Jordan Bruno était exactement
dans ce rapport là à la vérité il savait la vérité inatteignable et pourtant il a dévoué toute sa quête à cette asymptote inatteignable inatteignable ne signifie pas insignifiante c'est ce que je vous propose mais réfléchissez-y et je serai ravi que nous ne soyons pas d'accord bon bon bon bon on va commencer les choses sérieuses vous vous souvenez à la réunion de entr je vous ai promis qu'on fera pas de mathématique ben j'ai menti maintenant vous êtes inscrit vous pouvez plus rien faire bon mais j'ai pas beaucoup menti j'ai pas beaucoup menti parce que on va
faire des mathématiques de collège quoi donc donc donc je pense vraiment que ça va aller et je vais vous expliquer pourquoi je je souhaite ardemment ardemment qu'on soit quand même un tout petit peu formel parce que ce qu'on va faire maintenant c'est-à-dire les piliers théorique du Big Bang à commencé par la théorie de la relativité me semble tellement extraordinaire que si je vous le dis sans vous montrer sur quoi ça se fonde ça n'a plus aucune valeur et je vais vous montrer que les voyages dans le temps sont possible je vais vous montrer que vous
pouvez devenir plus vieux que vos parents mais si c'est vrai parce que le prof de Cosmo l'a dit ça n'a aucune valeur ma parole n'a aucune valeur ce qui compte c'est que vous soyez capable quand vous l'expliquerez à la fin de la prochaine séance à votre petit frère de montrer l'archéologie de votre savoir vous pourrez lui dire d'où ça vient et vous pourrez juger par vous-même de la fiabilité de la proposition donc dès lors qu'il s'agit non pas d'un résultat technique mais d'une déconstruction fondamentale de notre rapport au monde j'insiste he ce sont pas des
mots grandiloquant dans le vide la relativité que nous allons découvrir maintenant est réellement une réécrit ure de la grammaire du réel elle a vraiment ce rôle là c'est une révolution quasi sans précédent dans l'histoire des idées pour en en sentir la substantifique moelle comme disait Rabet lait Rabet aussi mais alors tout à l'heure je disais faut lire jeune rblet faut lire vieux par que Rabet c'est tellement compliqué que lire Rabet à 14 ans je pense que c'est juste impossible Rabet c'est chiant trop jeune et vous allez voir c'est génial vous commencez à pouvoir lire Rabet
c'est le penseur total chaque ligne de cond la totalité du savoir humain c'est c'est complètement mystique comme littérature c'est très intéressant d'ailleurs de le mettre en regard de Giordano Bruno que j'évoqu tout à l'heure et Bruno est déjà dans la philosophie alors que rab est plus dans l'autoexégèse de son propre langage ce sont des frères des frères de penser RBL Bruno bon allons donc on avait dit quoi on a un plan on une introduction ensuite on a dû faire ouais Lim ensuite fondements expérimentaux et observationnel donc ça doit être grand 4 fondement théorique du Big
Bang donc je veux en venir à la relativité générale et nous allons commencer par la relativité restreinte [Applaudissements] chaque branche de la physique a son domaine d'application la physique nucléaire s'applique au noyau la physique des particules s'applique au particules la thermodynamique s'applique au système éch de la chaleur l'optique s'applique à la propagation de la lumière et ainsi de suite à quoi la relativité restreinte s'appliqueelle à tout elle a un statut particulier dans le domaine de la physique et moi je dirais que la relativité restreinte c'est une théorie cadre la relativité restreinte c'est une méta théorie
c'est une théorie de niveau supérieur elle n'a pas un champ particulier d'application oui il y a des cas où elle est plus importante que d'autres c'est vrai mais elle n'a pas en droit un champ particulier d'application elle est en quelque sorte la syntaxe qui permet d'exprimer une physique douée de sens ça je voudrais déjà vous faire remarquer que c'est extraordinairement important parce que finalement le plus dur en science de la nature c'est délaguer les mauvaises théories et la relativité restreinte est un outil extraordinairement puissant pour vous permettre S même avoir à faire la moindre expérience
de découvrir qu'une théorie disons écrite arbitrairement est fausse si vous venez écrire là au tableau une loi physique il est extrêmement probable que sans avoir à faire la moindre expérience je puisse savoir qu'elle est faux simplement parce qu'elle est incompatible avec la grammaire relativiste voyez la relativité restreinte que je vais donc vous expliquer aujourd'hui et sans doute un peu la semaine prochaine a vraiment un statut en diable dans la physique un statut à la fois central au sens de la genèse des concepts et un statut périphérique au sens où elle entoure l'ensemble du corpus des
sciences physimathématiques si vous me permettez une métaphore je crois que celle de la grammaire est vraiment très bonne parce que si vous écrivez une séquence de lettres au hasard sur votre feuille il y a toutes les Chan évidemment qu'elle ne respecte pas les règles de la grammaire donc il y a toutes les chances qu'une séquence de lettres aléatoir puisse être exclu uniquement par les lois de la grammaire mais à contrario même avec les lois de la grammaèire fixé vous pouvez quand même écrire une infinité de livres donc ça restreint énormément les possibles mais pas complètement
la bibliothèque de borgess contient encore un très très grand nombre de volumes vous avez lu ça t de Babel c'est génial tous les livres possibles comme ça vous verrez c'est une espèce de réflexion sur la sur la combinatoire en fait et bon bref génial donc ça vaut le coup de la comprendre en détail donc le petit effort qu'on va avoir à faire maintenant pour construire la relativité restreinte a du sens d'accord il a du sens parce que la théorie qui va émerger est beaucoup plus beaucoup plus qu'un certain nombre de règles permettant de calculer des
transformations dans des changements de référentiel on va en passer par là et je vois certains visages contris je vous comprends même pour un physicien professionnel calculer des changements de coordonnées c'est chiant donc on va pas faire semblant c'est pénible mais pourquoi ça va quand même être bien parce que le résultat sera révolutionnaire d'accord donc on le fait parce que ça va nous mener loin vraiment très loin [Musique] commençons par alors j'hésite en rappeler ça un postulat ou une définition donc on va appeler ça un postulat [Applaudissements] définitoire il existe des référentiels galiléen alors pour nous
ça sera synonyme de inertiel dans lesquels le mouvement libre des corps s'effectue à vitesse constante postulat et définition il existent des référentiels galiléen ou inertial dans lesquels le mouvement libre des corps s'effectue à vitesse vectoriellement constante c'est une définition qu'est-ce qu'un référentiel galiléen c'est un référentiel dans lequel les mouvements libres des corps s'effectuent à vitesse constante mais c'est aussi un posculat parce que il se pourrait qu'il n'existe pas tel référentiel je je l'ai définis mais je les définis parce qu'ils existent d'accord là je fais une remarque introductive je sais pas pour vous mais moi quand
j'étais en terminal les référentiel galiléen ça servait juste à rien il fallait juste commencer par dire plaçonsnous dans le référentiel terrestre à peu près galiléen sinon on avait mo-s 2 mais en fait on faisait on éit tout le temps dans référentiel galiléen donc ça servait à rien en fait mais ça va pas être le cas parce que nous on va faire de la relativité générale donc on va devoir penser des référentiels non galiléens donc ce que je dis là doit être compris d'accord c'est pas un détail alors ça veut dire quoi ça le mouvement libre
des corps s'effectue à vitesse constante libre ça veut dire soumis à aucune force parce que je suis en train de dire c'est que vous êtes dans un référentiel galiléen si et seulement si quand un corps n'est soumis à aucune force il se déplace à vitesse constante bon évidemment cette crie est soumise à la gravité et à la réaction de la table mais il se trouve que la gravité et la réaction de la table sont opposé d'accord donc au total c'est un peu comme si elle n'existait pas elle s'annule et le fait est qu'en effet quand
je lance cette crie d'accord elle avance à vitesse constante elle finit par s'arrêter parce qu'il y a du frottement naturellement mais si je néglige le frottement il semble bien que quand ce corps est'est soumis à aucune force gravité et réaction de la table se compense effectivement le mouvement se fait à vitesse constante au moins pendant tant que le frottement est négligeable le mouvement se fait à vitesse constante donc il semble bien que nous soyons dans un référentiel à peu près galiléa d'ailleurs je fais une remarque là-dessus euh il y a quelques années j'avais posé la
question à des étudiants de de L1 et j'avais été un peu surpris donc donc c'est intéressant que vous le l'intégriez bien pour ce pour qui ça serait pas encore le cas le prenez pas mal parce que ça va paraître quand même évident la plupart d'entre vous mais en tout cas c'est bien de le dire une fois pour toutes quand vous êtes dans un bateau donc vous montez en haut du ma voilà il y a pas de vent et cetera nous on fait de la physique donc tout va bien alors évidemment un voilier sans vent c'est
un peu cucu donc faut mettre une hélice là mais c'est pas très écolo bon enfin bref il se déplace à vitesse constante d'accord et et vous lâchez une pi du ha Du d'accord où tombe la pierre alors bon vous vous savez sans doute mais beaucoup de gens vont répondre donc le petit rire c'est important je suis pas bête pendant que la pierre tombe le bateau a avancé donc la pierre arrive làon naturellement c'est faux la pierre elle tombe là en bas du M alors les gens qui vous disent et cetera demandez-le parce que c'est drôle
donc quand on vous dit la pierre elle tombe à l'arrière du bateau parce que bah pendant la chute le bateau avance quoi alors à ce momentl on peut faire une version intéressante de ça vous êtes dans le TGV et vous sautez en l'air est-ce que vous allez vous écraser à l'arrière du wagon parce que c'est ça la logique la logique de dire que la pierre tombe à l'arrière ça veut dire pendant que je lâche la pierre le bateau avance mais la pierre elle n'avance plus et le fait est que quand on saute en l'air dans
un TGV on va pas s'écraser à l'arrière du wagon on continue d'avancer avec le train même quand on touche plus le train ou alors une mouche dans un avion de ligne quoi toutes les mouches sont pas il y a pas de mouches remarqué mais s'il y en avait elle serait pas toute collé à l'arrière de l'avion non elle vole dans l'avion elle vole avec l'avionord pourquoi c'est il y a pas une force évidemment qui qui qui qui les attire bien sûr c'est pas la gravité mon papa croyait que cétait ah ou mais c'est filmé là
il va entendre ça c'est un peu embêtant mais bon pardon papa mais il croyait que c'était la gravité du ma qui attirait la la bille non pas du tout hein d'accord pas du tout c'est pas la gravité du ma c'est juste l'inertie c'est que au départ la bille est en train d'avancer elle avance avec le bateau dans un en galiléen donc quand on la lâche certes elle tombe évidemment elle tombe mais elle continue d'avancer pourquoi parce que le mouvement libre des corp s'effectue à vitesse constante si votre pierre avance quand vous la lâchez elle continue
d'avancer ça c'est la grande révolution newtonienne vous savez pour Aristote qui n'était quand même pas précisément un abruti l'état naturel c'était le repos ce qui ce qui effectivement a l'air d'être vrai l'état naturel ça a l'air d'être le repos mais non Newton comprend que en fait le repos là c'est parce que mon écharpe a subi une interaction l'état naturel des corps c'est de continuer de faire ce qu'ils sont en train de faire d'accord l'état naturel des corps c'est de continuer de faire ce qu'ils sont en train de faire vous êtes en train d'avancer vous continuez
d'avancer si vous vous arrêtez c'est qu'il a une force de frottement qui vous y contraint ok loi de l'inertie posculat de base définition des référentiels inertiels bon ensuite principe de relativité de relativité galiléenne pas Einstein pour le moment les lois de la physique sont les mêmes dans tous les référentiels d'inertie [Applaudissements] principe de relativité galiléen les lois de la physique sont les mêmes dans tous les référentiels d'inertie pourquoi ça parce que son çaage ça rien faire si vous voulez le principe de relativité c'est un peu la traduction de la condition de possibilité d'une physique parce
que finalement le cœur de tout ça ça va être la classe d'équivalence des référentiels d'inertie si les lois dépendent du référentiel ça revient presque à dire que ce ne sont plus des lois ce qui fonde une loi enroit c'est précisément son universalité ce qu'on est train d'écrire là en fait c'est que les lois sont des lois si les lois dépendaient du référentiel alors même que il existe une infinité de référentiels qui sont par construction indiscernabl je perds le concept de loi d'accord donc le principe de relativité en fait stipule que je peux faire de la
physique c'est peut-être faux d'ailleurs ça serait drôle que on puisse pas décrire le monde par la physique mais jusqu'à maintenant ça marche très bien et ce que j'appelleraai l'ajout d' et je vais y revenir la lumière et plus généralement les champ en masse se déplace à une vitesse fini qu'on va noter petit C donc ajout d'Einstein la lumière se déplace à une vitesse finie qu'on va noter petit C alors sur ce dernier point vous pourriez vous devriez vous demander pourquoi d'où ça vient bien sûr il y a toute une série d'expériences de pensée Einstein était
le spécialiste des expériences de pensée c'està-dire des expériences qui n'est pas même nécessaire de mener expérimentalement le simple fait d'imaginer l'expérience suffit en partie à vous guider vers la théorie correcte qui justifie cette hypothèse il y a aussi des expérience réelle qui soutend cette hypothèse mais le point nodal que je voudrais mentionner maintenant c'est que en réalité je n'ai pas besoin de cette hypothèse alors je la fais non pas par masochisme mais au contraire par désir de simplifier si on fait pas cette hypothèse et on peut ne pas la faire c'est très bien connu tous
les livres de relat vous expliqueront ça si on ne fait pas cette hypothèse la construction de ce qui m'intéresse en ce moment c'est-à-dire la transformation de lawence marche très bien mais ça prend 6h il faut de la il faut il faut vraiment utiliser la structure de groupe transformation de lawence ce que je fais moi dans le cours de L3 mais j'ai pas envie qu'on fasse 10ur de calcul et vous encore moins que moi donc je fais cette hypothèse parce que historiquement c'est ce qui fut fait donc c'est quand même pas stupide et ensuite ça restreint
la partie formelle de 6h à 6 minutes donc c'est quand même pas mal ceux d'entre vous qui sont plus mathématiciens et qui sont frustrés de faire une hypothèse lourde et inutile si vous voulez envoyez-moi un mail et je peux vous envoyer la démonstration qui n'est pas dure qui est un peu longue mais qui n'est pas dure qui est du niveau premier cycle de l'existence d'une vitesse limite en fait l'existence d'une vitesse limite peut se démontrer en relativité d'accord là je l'écris comme hypothèse mais si on voulait être exhaustif si on était pas en L1 mais
en L3 on le verrait émerger comme une conséquence OK donc c'est vraiment important que vous l'ayez en tête bien voilà donc ça c'est mon arsenal théorique et à partir de là et de quelques concept li au symétries de l'espace-temp je vais vous montrer qu'on peut faire des choses particulièrement décoiffantes RZ pas donc on va faire comme Einstein puisque nous sommes sur les pas d'Einstein et on va mener une expérience de pensée l'expérience de pensée va consister à observer l'émission et la détection d'un flash de lumière on va appeler ça deux événements donc l'événement 1 qui
va êre caractérisé par des coordonnées X1 Y1 z1ord on é un flash de lumière l'événement 2 qui va être décrit va décrit par des coordonnées X2 y2 Z2 T2 c'est la détection ce même ce même flash de lumière d'accord on émet et on détecte donc soyons clair là en haut dans l'amphi d'accord on imagine qu'on a accroché un petit flash électronique donc événement T1 paf le flash émet une bouffé de photon et un instant après disons à l'autre bout de l'amph on uneur de lumire ce que vous voulez une cellule photoélectrique un photultiplicateur une caméra
CCD ce que vousoulez dé des photons qui VO flash de lumière voil mon événement 1 et voil mon éénement 2 d'accord pour commencer on va décrire cette situation dans le référentiel de l' on dans le référentiel Galilé de l'amphi que je vais noter grand R d'accord on se place dans le référentiel galiléen de l'amphie noté grand et on va écrire des choses extraordinairement simples première chose que je vais écrire c'est quelle est la distance entre les deux événements ben la distance allez on va m écrire la distance au carré le carré de la distance entre
les deux événements c'est quoi c'est X2 - x1² + y2 - y1² + Z2 - Z1 caré ceci c'est le théorème de Pythagore à trois dimensions hein d'accord vous savez que le carré de l'hypoténuse est égale à la somme des carrés des deux autres côtés bah ce que je dis là c'est qu'à trois dimensions la distance entre le flash qui est ici et le détecteur qui est là donc le D carré c'est égal à la hauteur au carré plus la largeur au carré plus la profondeur au carré ça va interrompez-moi si quelque chose n'est pas
clair d'accord je veux que ce soit totalement clair pour tout le mondeiti comment1 et2 on fait quoi ils arrivent mais cette distance au carré je peux aussi dire justement que quoi que c'est égal à la vitesse fois l'intervalle de temps au carré c'est égal à C car facteur de t2- T1 au Carr là d'accord j'écris quoi j'écris que quand un objet se déplace à une vitesse c la distance qu'il parcour pendant un temps Delta t c'est égal à C x del t la distance égale la vitesse multipliée par le temps est-ce que c'est pour tout
le monde ok tout le monde est d'accord donc là qu'est-ce que je viens de faire je viens d'écrire la même chose de deux manières différentes donc ça moins ça est égal à 0 puisque c'est la même chose donc C2 facteur de t2- T1 car X2 - X1 car y2 y1² - Z2 - z1² est ég à 0 d'accord ça égale ça donc ça moins ça ça fait bien 0 alors en physique les variations comme ça T2 - T1 souvent on note Delta t d'accord donc donc je peux écrire que C2 Delta t car Delta x²
Delta y² Delta z² = 0 et cet objet là C2 DT2 DX2 y d Z2 je vais le noter Delta s car et je vais l'appeler intervalle et nous allons réfléchir sur sa signification dans peu de temps bon jusqu'à maintenant vous conviendrez que je n'ai dit que des choses totalement banales et j'ai simplement donné un nom à cette grandeur que j'ai appelé intervalle et qui pour l'émission et la détection d'un flash de lumière est égal à 0 d'accord bien maintenant on va regarder le même événement physique mais on va se placer dans un autre référentiel
qu'on va noter r Prim et qui est lui aussi galiléen donc imaginez une voiture qui se déplace à vitesse constante sur le campus d'accord voiture à vitesse constante définie elle aussi un référentiel galiléen et depuis cette voiture je peux observer l'émission et la détection du flash de lumière qu'est-ce qui va changer presque rien je vais trouver quoi alors évidemment dans R prime je crois que c'est pas utile de l'écrire explicitement le premier événement ses coordonnées ça va être quoi t Prim 1 x prime1 y Prim 1 Z prime1 et pour le 2è événement les coordonnées
ça va être quoi t Prim 2 x Prim 2 y Prim 2 Z' 2 les notations parlent d'elles-même donc dans R prime qu'est-ce que je vais trouver bah je vais écrire que la distance au carré c'est quoi c'est X2 - X1 car avec des primes y Prim 2- y Prim 1² et cetera puis je vais dire la distance au carré c'est aussi la vitesse fois le temps au carré les deux sont égaux donc leur différence est nulle même raisonnement et donc j'écris que C2 facteur de T Prim 2 - t prim1 car X' 2 -
x prim1 car Mo y Prim 2 - y prim1 car Z prim2 - z'1 car est ég 0 d'accord c'est exactement le même raisonnement que précédemment c'est trivial n'est-ce pas il y a quand même deux choses non triviales qu'on a fait ici la première chose non triviale qu'on a fait ici c'est quoi voilà c'est que on a mis des primes ici ça veut dire que on vient d'imaginer ou d'autoriser le fait que peut-être peut-être le temps ne s'écoule pas pareil dans R Prim parce que dans la vie de tous les jours si je vous dis
l'intervalle de temps qui sépare paf paf vous me demandez pas dans quel référentiel il s'est passé une demi-seonde pour vous comme pour quelqu'un d'autre normalement là on va dire bon si tout se passe bien je vais retrouver que T prim2- T prim1 est égal à t2- T1 mais ne préjugeons pas du résultat d'accord soyons de bons scientifiques et imaginons que peut- la coordonnée t va varier quand je la mesure dans l'autre référential donc la première chose non triviale qu'on fait ici n'est-ce pas c'est d'autoriser une hypothétique variation du temps mais la deuxième chose non triviale
qu'on a fa ici c'est quoi c'est que nous n'avons pas mis de prime sur le C nous n'avons pas mis de prime sur le C autrement dit nous avons supposé que la vitesse de la lumière est éit la même d'accord dans l'autre référentiel alors là et je vais conclure sans doute sur ça aujourd'hui je veux encore toute votre attention dans beaucoup d'ouvrages on vous dit en fait en fait c'est simplement l'application du principe de relativité à la jou d'Einstein regardez ça paraît simple principe de relativité les lois de la physique sont les mêmes dans tous
les référen C Einstein la lumière se déplace à C donc la lumière se déplace à C dans tous les référentiels vous avez compris les lois sont les mêmes dans tous les référentiels la lumière va à C donc la vitesse va assez dans tous les référentiels c'est comme ça que c'est présenté dans beaucoup de bons cours de physique théorique attention il y a quand même une petite entourloupe quand on dit comme ça parce que là regardez Aurélien barreau va à 1 m par seconde par rapport à la table mais je vais pas à 1 m par
seconde par rapport à moi-même par rapport à moi-même je suis à l'arrêt par rapport à la table je vais à 1 m par seconde par rapport au référentiel cosmologique je vais à 2 million de km/h donc vous voyez bien que la vitesse de quelque chose n'est pas la même dans tous les référentiels évidemment d'accord évidemment je peux pas dire parce que les lois sont les mêmes partout les vitesses sont les mêmes partout ça c'est complètement faux c'est évidemment faux donc attention pour pouvoir dire que la vitesse de la lumière est la même dans tous les
référentials ce qu'on dit effectivement il faut bien se rendre compte qu'on ériige la propagation de la lumière au rang de loi parce que si c'était un phénomène comme un autre il aurait droit d'avoir une vitesse différente quand je prends un différentiel différents référentiel d'inertie la raison pour laquelle je peux m'autoriser à dire ce qu'il faut faire notez-le hein que la vitesse de la lumière est effectivement C dans tous les référentiels d'inertie c'est pas simplement appliquer le principe sur la joue c'est appliquer le principe sur la joue en ajoutant en indexant par le fait que la
propagation de la lumière doit être pensée comme loi et est donc bien soumise au principe de relativité et non pas comme un phénomène contingent parmi les autres ok donc ceci étant dit là on vient d'énoncer la conséquence le corollaire de ça qui est donc l'invariance de C par chambement de référentiel et je le redis une dernière fois pour les plus formels d'entre vous si vous ne me croyez pas et j'aimerais que vous ne me croyez pas ça se démontre ça d'accord moi je vous le présente comme une hypothèse pour faire simple mais le fait que
la vitesse maximale qui est en fait la constante de structure de l'espace-temps est la même dans tous les référentiels en fait on peut le démontrer d'accord ce qu'on ne fait pas bon donc en fait ces deux petites choses non tout à fait triviales noter qu'est-ce que je vois là et bien je vois là que si je nomme ce nouvel objet hop si je nomme ce nouvel objet l'intervalle dans le nouveau référentiel donc Delta s prime carré d'accord j'ai donc montré que si Delta s² = 0 alors à l'évidence Delta s Prim car é= 0 d'accord
si l'interval est nul ce qui est bien le cas dans le premier référentiel alors vous voyez que je peux prendre exactement le même raisonnement dans un autre référentiel et que le nouvel intervalle écrit avec un prime c'est-à-dire correspondant au nouvell coordonnées est lui aussi nul il est 6h30 je vais écouter vos questions j'annonce juste qu'on va faire parce que là ça commence à pourrait ça pourrait commencer à vous sembler un peu formel et pénible ce qu'on va faire maintenant c'est qu'on va se demander la semaine prochaine comment se transforme l'intervalle quand il n'est pas nul
et la loi de transformation de l'intervalle qui va nous demander un temps assez bref peut-être une demi-heure est le cœur de la relativité restreinte et nous aurons à partir de là la la la la la substance qui permet de comprendre ces effets de dilatation du temps contraction de l'espace et cetera j'écoute vos questions si vous en avez oui euh quand on parle du bing bang si je pas bien fort on parle de du fait que toute la matière était réunie en un point mais que l'espace lui-même était réuni dans ce point et après on parle
d'un espace infiniment grand mais on part d'un espace fini on fait grandir en un espace infini en fait par d'infini c'est pas juste qu'on est incapable de voir les lies oui c'est une bonne question donc je sais pas siil va réussir à la résumer mais en gros tu dis que dans le modèle du Big Bang c'est peut-être un peu contradictoire parce que on dit que tout les é réuni en quelque chose de très petit alors que on dit par ailleurs que l'espace est infini enfin ce genre de chose bon donc je vais commenter là-dessus tu
as raison de faire cette mise au point parce qu'en fait une réponse qui est très claire mais mais il faut la faire il faut il faut la dire donc ça ça va être l'occasion le mot univers est un peu polycémique il a plusieurs sens lui aussi donc là faut être bien clair sur ce qu'on appelle univers si ce qu'on appelle l'univers c'est la totalité de l'espace sans limite aucune vraiment ce qui existe quoi alors de savoir si l'univers est fini ou infini nous n'avons pas la réponse il est possible que l'espace soit fini il est
possible que l'espace soit infini les deux cas sont autorisés par notre théorie la relativité générale et les deux cas sont compatibles avec les mesures actuelles donc nous ne savons pas si l'univers au sens fort est fini ou infini néanmoins même s'il est infini ce ce n'est pas contradictoire avec l'autre expression l'autre expression et si si tu te souviens je je suis sûr d'avoir fait attention tout à l'heure j'ai dit dans le modèle du Big Bang que la totalité de ce qu'on voit était contracté dans quelque chose de plus petit qu'une tête d'épingle et j'ai fait
attention de pas dire l'univers j'ai dis la totalité de ce qu'on voit c'estd que là j'ai utilisé un autre sens du mot univers c'est pas la totalité de ce qui existe c'est la totalité de ce qui est dans mon cône de lumière passé c'est la totalité de ce que je peux observer avec un instrument infiniment puissant ce que dit le modèle du Big Bang c'est que la totalité de ce qu'il y a dans ma sphère de Hubble c'est ça le terme technique d'accord dans ma sphère deble ce que je peux voir la totalité de ça
effectivement était contenu dans un volume qui était plus petit et même beaucoup plus petit qu'une tête d'épingle ça c'est une prédiction claire du modèle mais si l'univers ça disons typiquement au début de l'inflation au début de l'inflation je peux calculer explicitement quelle était la taille de la totalité de ce que je vois aujourd'hui et je trouve quelque chose d'extrêmement i bien mais ça ça ne préjuge pas de la fininitude ou de l'infinité de l'univers si l'univers est infini à ce momentlà il est infini à tout instant je peux diviser sa distance par 10^iss 120 il
reste infini et c'est absolument pas incompatible ça veut juste dire que chaque patch de Hubble c'està-dire chaque sphère de causalité était contenu dans quelque chose d'extraordinairement petit mais ça ne préjuge pas de la finitude ou non de la totalité de l'espace voilà oui alors attende il y avait lu qui avait levé la main avant je disais en fait que si j'ai moin que j'ai compris le travers diffus nous renseigne que la matière est constante mais qu'elle s'est justement dilué à cause de l'expansion de l'Univers qu'est-ce que tu veux dire par la matière est constante se
conserve ah elle se conserve elle est la même d'accord dil mais seulement aujourd'hui on parle des univers parallèles donc des multiversi on par conséquent en fait l'univers n'est pas isolé donc il y a certainement échang d'énergie entre l'univers et tout tout ce qui existe autour de l'univers et pourquoi la matière se conserve d'accord donc pourquoi la matière se conserve avec les multivers et cetera il y a-t-il des échanges d'énergie alors moi dans le petit cours qu'on fait ensemble je te fais souvent la même réponse he je suis désolé mais c'est parce que c'est vraiment celle
que je crois sage et et raisonnable je voudrais vraiment hiérarchiser les choses c'est-à-dire que tout à la fin je vais vous parler un peu sans doute de théorie des cordes de gravité quantique et effectivement de d'idée de multivers ou d'univers parallèle ce sont des choses intéressantes qui moi me plaisent beaucoup sur certaines d'entre elles je travaille dessus mais sont des choses très spéculatives on a absolument pour toutes ces choses-là aucun support expérimental à l'heure actuelle et donc je pense que c'est vraiment important dans ce qu'on fait ensemble non pas de distinguer ce qui est prouvé
de ce qu' n'est pas parce que rien n'est jamais prouvé mais quand même de distinguer ce qui jouit d'un très haut niveau de confiance de ce qui est quand même de la pure spéculation de théoriciens fustil très bon mais quand même reste une pure création de l'esprit humain euh sachant que il y a plein de modèles concurrents en plus dans ces zones spéculatives donc si tu veux voilà la la réponse simple d'accord dans le casadre de ce qu'on connaît bien la relativité générale la physique quantique les théories quand même testées tu vois la science tel
que elle a été éprouvée par plus d'un siècle là dans l'histoire récente de de de de corroboration expérimentale on n pas toutes ces choseslà encore que le multivers un peu mais mais bon je j'en parlerai plus tard après oui c'est vrai il faut aller au-delà de ça on ne sait pas comment aller au-delà de ça et donc c'est notre métier de chercheur de regarder ça mais je pense que pour vous c'est vraiment très important de distinguer les choses sur lesquelles on travaille et qui l'histoire le montre sont la plupart du temps fausses sont même plus
que la plupart du temps sont presque toujours fausses moi dans mon domaine il y a 15 articles par jour qui paraissent avec des nouvelles idées et ceci est depuis des décennies pour expliquer par exemple je sais pas moi l'énergie noire accélération de l'univers mais probablement il y a qu'une explication correcte donc ça veut dire que 99,999 % de ces articles publiés dans des revues sérieuses et écrit par des gens compétents sont faux c'est normal c'est comme ça que ça marche la recherche mais moi si tu veux je veux pas vous apprendre ça comme voilà où
on en est parce que en fait quelqu'un d'autre vous dirait complètement autre chose d'acord donc si tu veux je je pense que c'est vraiment important de bien hiérarchiser tout ce que je vous dis en ce moment qui est peut-être faux puisque en science on n'est jamais à l'abri d'une révolution mais qui est quand même très fiable de de tout ce que je vous diraai à la fin où on est dans la recherche et donc dans la spéculation bon ça c une longue mise au point maintenant pour être plus précis sur ce que tu dis la
réponse est même avec des modèles de multivers il y a quand même conservation alors je sais pas de quoi il faut dire enfin disons de l'énergie parce que il n'y a pas d'interaction entre ces multivers donc quand tu disais il y a différents univers qui interagissent en fait justement non par définition parce que si des univers interagissent alors ce sont pas des univers c'est le même univers la définition du fait qu'on a éventuellement éventuellement deux univers ou plus ou une infinité c'est précisément qu'ils ne peuvent pas interagir tu toi et moi en ce moment on
interagit on est dans le même univers parce que on interagit la preuve qu'on est dans le même univers c'est que je te vois tu me vois bah donc on est dans le même univers ce qui pourrait faire qu'on soit dans deux univers différents ça serait justement le fait qu'on soit totalement aveugle l'un à l'autre donc tu peux pas dire il y a deux univers qui interagissent s'ils interagissent c'est qu'ils font partie du même univers donc on peut effectivement dire que dans chaque univers quelque chose est conservé C chose est un peu compliqué puisque c'est pas
forcément le nombre de particules comme on l'a vu et même l'énergie est pas très bien définie en relativité générale mais bon dans certaines circonstances on peut définir quelque chose comme de l'énergie qui est effectivement conservé j'arrive après je CIS qu' une question ici je voudrais comprendre pourquoi vous AZ un peu plus fort s'il te plaît je voudrais comprendre pourquoi vous avez imposé c'est un tout petit peu plus fort je t'écoute pardon pourquoi vous avez évoqué une implication logique pour les deux intervalles c'estàdire si si Delta s r d' oui pourquoi à la fin du cours
ben génial m'embêter pourquoi à la fin c'est dangereux j'ai on dir c'est un esquimo là j'ai envie de mon voilà bon bref pourquoi est-ce que j'ai parlé d'une application logique parce que en fait ce que je vais vous montrer la semaine dernière la semaine prochaine je fatigue là que ce que je vais vous montrer non même même en relativité je peux pas dire ce que je vais vous montrer la semaine dernière ça même chez Einstein ça marche pas donc pardon je reprends mon sérieux donc donc ce que je vais vous montrer la semaine prochaine c'est
que l'intervalle n'est pas tout le temps nul parce que là tu pourrais avoir l'impression que en fait ce que j'ai montré c'est que l'interval est tout le temps nul il est nul dans R il est nul dans R prime B juste il est tout le temps nul non il n'est pas tout le temps nul mais quand il est nul dans un référentiel alors il est nul dans les autres parce que si je m'intéresse à des événements qui ne sont pas des événements de type lumière par exemple je l'achète crè et un instant après je lâche
livre bah si tu calcules l'intervalle entre ces deux événements tu vas voir qu'il n'est pas nul donc c'est bien une implication c'est que sil est nul quelque part alors il est nul partout mais ça ne préjuge pas du fait qu'il soit nul partout justement interval est néfen gen oui comment on démontre qu' sera nul dans les autres ah ça je crois que c'est ce que je viens de faire parce que là évidemment je l'ai fait que pour r prime mais je n'ai pas spécifié ce qui était r prime donc r prime pourra être n'importe quoi
quoi donc comme là on a si tu veux si j'avais si j'avais pris pour r prime quelque chose de très spécial bon j'ai dit une voiture mais évidemment j'aurais pu dire une Sigogne j'aurais pu dire n'importe quoi qui se déplace à vitesse à peu près constante ça aura j'aurais trouvé pareil donc je n'ai pas spécifié ce qui était r prime donc en fait ce qu'on a montré là c'est que quel que soit R prime il est nul si il est nul dans R si il est nul dans R d'accord parce que je parle du fait
que c'est égal à é0 et je montre que quand je passe au nouveau référentiel c'est toujours égal à zé mais si c'est pas égal à zé au départ ça va pass ça va pas devenir égal à zéro plus tard écoute ce que je te propose c'est repose-moi la question la semaine prochaine c'est toujours pas clair parce que là je me suis arrêté pour une question de temps en plein milieu de du développement donc je pense que ça va devenir clair la semaine prochaine si ça l'est pas n'hésite pas à reposer la question leist donc la
question est j'ai parlé d'univers parallèle j'ai dit qu'il n'interagissait pas avec le nôtre donc on ne peut pas montrer du coup leur existence le inexistence c'est une très bonne question je pense néanmoins que ta conclusion est fausse mais pour des raisons subtiles dans lesquelles je j'hésite à me lancer maintenant donc donc mon livre explique très bien ça chez duno c'est vrai en plus mais bien sûr je vous demande pas de l'acheter donc plus seréieusement là je fatigue je dis n'importe quoi mais je je suis pas là pour faire ma pub donc je vais je vais
essayer de répondre à ça au prochain cours mais je te dis quand même la la la substance pas au prochain au dernier cours mais je te dis quand même la substance de ce qu'il y a derrière cette réponse c'est que en un sens c'est vrai je peux pas aller là-bas voir qu'ils existent donc ça semble non falsifiable donc non papérien donc non scientifique je pense que c'est pas tout à fait correct parce que le multiver n'est pas une théorie si c'était une théorie ça serait en effet une théorie infalsifié et donc une théorie au statut
scientifique contestable mais le multivers est une conséquence de théorie la théorie c'est la relativité générale c'est la théorie des cordes c'est l'inflation c'est la mécanique quantique et ces théories là ell on peut les tester ici et maintenant si on les a tester suffisamment bien alors on est obligé pour des raisons de cohérence logique d'accepter leurs conséquences ça c'est une première réponse une deuxième réponse c'est que curieusement on peut quand même mettre le modèle à l'épreuve donc j'ai écrit il y a pas très longtemps un petit article de recherche là-dessus publié pour tester les univers parallèles
de la mécanique quantique avec la cosmologie alors c'est un peu technique mais je fais la réponse en une minute je sais pas si ça va être clair en une minute d'un point de vue quantique imagine que tu as deux évolutions possibles vers l'univers a enfin le K a ou le K B le cas a est très probable le K B est très improbable d'accord dans et mais mais le cas a génère un seul observateur disons et le cas B génère des milliards de milliards d'observateur dans l'acception usuelle de la mécanique quantique où il n'y a
pas d'univers parallèle tu t'en fiches du N d'observateur ce qui compte c'est qu'est-ce qui est probable qu'est-ce qui est improbable si le cas a est probable tu dois être dans le cas a on s'en fiche qu' observateur ou pas ça rentre pas dans le calcul de la probabilité lors de l'effondrement de la fonction d'ond mais dans l'interprétation univers multiple tous ces univers là ils sont réels c'est pas simplement qu' y en a qu'un seul et tu sais pas lequel c'est ils existent tous et si tu as un univers qui est beaucoup moins fréquent que les
autres mais dans lequel tu as exponentiellement plus d'observateurs et que toi tu es un observateur aléatoire en fait tu as plus de chance d'être dans le cas B que dans le cas a donc finalement il n'est pas exclu qu'on puisse trouver des tests très indirects de ceshypothèses là mais euh mais soyons honnête hein à ce stade c'est de l'expérience de pensée je serais totalement incapable de faire le test concrètement ouais j'ai la question de de base de la relativité que je pose tout le temps jamais compris si on suppose qu'un objet va à la vitesse
de la lumière et qu'il émet un photon qui va à la vitesse de la lumière euh nous nous qu'on est on est fixe on le voit déplacer la lumière cet objet l'objet qui est on le voit comment il peut pas all plus que la lumière mais il estis à la vitesse oui oui alors donc donc la question que tu poses en disant que tu l'as posé plein de fois sans ça obtenir de réponse qui est en gros que se passe-t-il quand un objet qui va à la vitesse de la lumière on va dire ou presque
parce que s'il faut qu'il émette il peut pas y être tout à fait mais émet un faoton et c bon la réponse est très claire la loi de composition des vitesses en relativité n'est pas l' composition de Galilée donc là je m'avance sur ce qu'on va faire mais en mécanique galiléenne c'est très simple hein les vitesses se compose linéairement c'estd que si je marche par ici à une vitesse V1 et que quelqu'un marche vers moi à une vitesse v2 par rapport àanhi dans les deux cas notre vitesse relative c'est v1 + V2 tu es d'accord
c'est tuas une voiture à 20 km/h une voiture à 30 km/h la vitesse relative des deux voitures bah c'est 50 km/ he voilà c'est tout con en relativité restreinte c'est pas le cas en relativité restreinte la loi de composition des vitesses est bien connu la vitesse relative c'est égale à v1 + V2 / 1 + V1 x V2 sur C carrés c'est pas une vue de l'esprit c'est pas un vœux pieux ça se calcule ça se démontre à partir des hypothèses qu'on fait là donc c'est quelques lignes de calcul et on démontre ça et là
tu vois tout de suite la réponse tu as un objet qui va à C par là et tu as un objet qui va à C par là donc la réponse naïve la vitesse relative est 2 C n'est-ce pas bah regarde C + C donc au numérateur ça fait 2 C au dénominateur tu as 1 + C X c sur c²r donc ça fait 1 donc ça fait 2 C divis par 2 donc ça fait c ça fait pas 2 C donc en relativité restreinte un objet qui se déplace à la vitesse de la lumière par
là et un objet qui se déplace à la vitesse de la lumière par là ont une vitesse relative qui est égale à C et non pas à 2 C donc c'est ça le paradoxe c'est uniquement que tu raisonnes et c'est normal hein enfin on ferait pareil à ta place avant d'avoir appris tu raisonne avec la composition galiléenne des vitesses et bien sûr tu trouves des paradoxes avec la composition Laurentienne des vitesses le paradoxe lève c'est-à-dire que si tu as un grain de lumière qui va par là à C et que toi tu vas derrière lui
disons à 99 % de C ben en fait tu le vois quand même est à C c'est en quelque sorte est un élément absorbant dès lors que l'une des deux vitesses d'ailleurs oui on pourrait le dire comme ça c'est encore plus simple tu vois dans cette formule que dès que l'une des deux vitesses est égale à C la réponse est c donc donc tu vois c'estàd que la lumière si tuas si tu cours derrière la lumière très très vite tu la vois quand même aller à C et le mec qui lui ne court pas derrière
la voit aussi aller à C bon alors ben c'est quand même pour ça que il a fallu attendre le début du 20e siècle pour qu'on en arrive là quoi c'est quand même assez contreintuitif en fait c'est contreintuitif parce que parce que parce qu'on a l'habitude de penser dans l'espace et pas dans l'espace-temp tu verras la semaine prochaine qu'une fois qu'on a compris la substance de la relativité restreinte c'est totalement normal que ce soit comme ça mais voilà c'est normal comme toujours une fois qu'on connait le résultat quoi une dernière allez le même le meilleur j'ai
lu un truc a un moment que j'ai pas complètement compris qui dirait que donc en ce momentre univers est en de sétendre et les scientifiques se demand sil allait être en expansion indéfiniment ou si un jour il allait revenir à l'état d'un big allit sur luiême et que ça ça se calculé j'ai pas trop compris comment et qu' fallait trouver un chiffre et que les scientifiques P poil sur le chiffre qui qui qui qui dit les comment dire d'accord la la limite entre les deux précision pour savoir mais mais un chiff quoi donc la question
qu'il pose en gros c'est quel est le futur de l'univers va-t-il y avoir expansion indéfinie ou recontraction en Big Crunch et et il semble que on soit à la limite des deux possibilités alors en fait non alors alors il est vrai que les deux possibilités existent c'estàdire que du point de vue de la relativité savoir si l'expansion va continuer éternellement ou bien si l'univers va se contracter et finir par faire une sorte de symétrique temporelle du big bang en effet les deux sont possibles et ça dépend que du contenu c'estd que suivant ce que tu
mets dans l'univers et sa vitesse d'expansion les deux cas sont possibles donc en effet c'est l'observation qui tranche parce que la théorie ne donne la réponse que si je connais le contenu mais le contenu c'est en regardant je le découvre parce que la théorie me dit pas combien j'ai d'étoiles par unité de volume dans l'univers ça c'est vraiment l'observation d'accord et la réponse actuelle si on croit les données dont on dispose est très CLA la réponse est expansion indéfinie infinie pourquoi parce que en fait en ce moment alors en ce moment ça veut dire depuis
de 3 milliards d'années en cosmologie on est en train de partir en en expansion exponentielle que non seulement on grandit mais en plus on grandit de plus en plus vite et la raison pour laquelle on grandit de plus en plus vite c'est qu'on est dominé parce qu'on appelle une constante cosmologique dans les équations d'Einstein futelle effective et on sait que quand cette constante cosmologique domine forcément après elle domine toujours donc actuellement la réponse obervationnel est très clair c'est expansion sans retour bien sûr je suis pas devant peut-être que dans 1000 milliards d'années il va se
passer une transition de phase dans l'univers que personne n'avait prévu ou que les lois d'Einstein ne sont pas absolument précises ou que ou que ou que voilà faut être très prudent mais je dis que si on utilise les lois connues avec les observations connues la réponse n'est pas sur le fil la réponse est expansion là où on est sur le fil c'est pour la question de savoir par exemple si la géométrie de l'espace est de type sphérique ou hyperbolique là les mesures qu'on a sont compatibles avec les deux ça c'est vrai oui vous avez dit
que au juste après il y a une phase d'expension énorme et là vous dites que depuis ce temps on est en expionon exponenti c'est pas pour ça oui alors donc c'est une question sur l'expansion de l'Univers et l'expansion exponentielle et l'inflation donc alors comment ça s'est passé en fait il y a eu différentes phases dans l'expansion de l'Univers d'accord et bon là je prends j'anticipe hein parce que ça je vous en parlerai plus tard après la relativité mais puis que tu me poses la question je peux le dire maintenant ce qu'on croit d'accord c'est que
il y a eu donc on not généralement a le facteur d'échelle la taille de l'univers la taille c'est une sphère que il y a eu d'abord une phase d'expansion exponentielle avec un facteur d'échelle qui varie comme exponentiel du temps c'est ce qu'on appelle l'inflation ça ça a eu lieu 10-in 30 secondes après le Big Bang ça a duré très peu de temps ça démesur murément augmenté les distances dans l'univers mais ça a duré très peu de temps ensuite on pense et si on pense à chaque fois sont quand même très très bien fondés hein ensuite
on pense qu'il y a eu une are durant laquelle l'univers a été dominé par du rayonnement la lumière si tu veux et alors le facteur d'échelle a augmenté comme la racine carrée du temps toujours une fonction croissante mais beaucoup beaucoup plus lente ensuite on pense qu'il y a eu une aire de domination par la matière et le facteur d'échelle a augmenté comme la puissance 2 ti3 du temps c'est encore plus longent et on pense que depuis quelques temps on repart en exponentiel donc ça c'est 10-in 30 secondes après le Big Bang ça c'est entre 10-in
30 secondes et quelques centaines de milliers d'années ça c'est entre quelques centaines de milliers d'années et quelques milliards d'années et ça c'est à partir de quelques milliards d'années et si on se trompe pas pour toujours mais comme on sera pas là pour le vérifier on peut dire des conneries personne n contredira dernière question que l'expansion de l'Univers a des conséquences sur notre planète peut-être des règlements climatiques par exemple ah oui c'est une question intéressante est-ce que l'expansion de l'Univers a des conséquences sur notre planète par exemple sur le dérèglement climatique alors je vais répondre en
deux temps sur le système solaire la réponse est très claire en fait et elle est non parce que l'expansion de l'Univers est quelque chose qui n'a lieu que à grande échelle donc si on restait dans cet amphi là pendant 10 milliards d'années on se lerait pas n'est-ce pas la distance entre nous n'augmenterait pas elle augmenterait pas du tout ou ou ou même de façon Mo Mo caricaturale la distance terre lune ne suit pas du tout l'expansion de l'Univers d'accord ou la distance terre soleil ne suit pas l'expansion de l'Univers c'est normal c'est bien compris ça
c'est parce que localement la métrique ce qui décrit la géométrie de l'espace c'est pas du tout la métrique friedenman le maître Robertson Walker qui décrit l'univers à grande échelle c'est la Marique qui de schwarchield son est autour de la Terre donc localement si tu veux pour le dire de façon un peu bébê la gravité est tellement forte qu'on est complètement découplé de de l'expansion cosmologique on a notre microphysique locale qui est pas du tout la la macrophysique globale donc ça c'est la réponse est non voilà mais l'autre truc que je voudrais dire et qui a
rien à voir avec ta question mais j' j'en profite enfin qui a rien à voir avec ce que tu as en tête mais j'en profite pour le dire c'est que sur le dérèglement climatique faites preuve comme dirait mon ami Richard mon voisin d'autodéfense intellectuelle c'estàd que c'est quand même une situation assez compliquée ça parce que la situation en ce moment est catastrophique d'accord c'est un fait c'est pas une croyance c'est pas un modèle c'est pas c'est un fait d'accord l'extinction des espèces qui a lieu en ce moment sur terre est catastrophique d'accord et l'origine entropique
c'est humaine de cette extinction ne fait aucun doute d'accord voilà c'est un fait donc quand vous lisez sur internet que peut-être c'est du a ce sont des groupes de pression d'extrême droite américaine qui veulent continuer à peluer en toute impunité et qui disent n'importe quoi d'accord pour continuer à pourrir vos vies nos vies celles de nos enfants et à faire augmenter poentiellement le nombre de cancer et la disparition des espèces donc ce sont des salots et des débiles d'accord donc faut être très vigilant par rapport à ça le le changement climatique la disparition des espèces
c'est l'homme enfin quoi merde on se met dans une pièce on augmente le chauffage et on ferme la porte à votre avis qu'est-ce qui se passe je sais pas peut-être qu'il y a d' non mais attendez c'est exactement ce qu'on fait d'accord on ferme la porte et on augmente le chauffage et vous croyez ah bah non c'est peut-être pour d'autres raisons que la température monte finalement non mais attendez sérieux 2 minutes d'accord donc soyons sérieux nous sommes à l'origine d'une catastrophe et il faut quand même au moins l'assumer et si possible en tirer les conséquen
quoi après sur les conséquences c'est politique si vous préférez effectivement continuer à aller dans le mur ça c'est plus de la science c'est un choix politique bon que je partage pas mais que vous avez le droit de faire mais le diagnostic scientifique ça quand même c'est un peu je parle pas pour vous hein mais je trouve que ceux qui le mettent en cause sont quand même des IR quoi voilà on peut douter de tout mais enfin quand même le révisionnisme ou le négationisme en histoire ce n'est pas bienvenu c'est le moins qu'on puisse dire on
peut douter de tout en principe mais en fait soyons intelligents et doutons de ce qui mérite de douter pas de ce qui est évident pour tous les spécialistes bonne soirée
