Catégorie : Espace
Publié : 17 septembre 2013
Selon toutes les observations actuelles, il n’y a pas de centre de l’univers. Pour qu’un point central existe, il faudrait que ce point soit en quelque sorte spécial par rapport à l’univers dans son ensemble. Réfléchissons à tous les différents types d’effets qui pourraient créer un centre.
Premièrement, si un objet est en rotation, vous pouvez définir un centre de rotation. Le centre de rotation est le seul endroit sur un objet en rotation qui est stationnaire. Pour la terre, le centre de rotation est l’axe reliant le pôle Nord et le pôle Sud. Pour un joueur de basket qui fait tourner un ballon de basket sur son doigt, le centre de rotation est le point où le ballon touche son doigt. Le centre de rotation d’une roue sur un essieu est le centre de l’essieu. Les observations de l’univers n’ont révélé aucune rotation dans l’ensemble de l’univers. Sans rotation, il n’y a pas de centre de rotation.
Puis, on peut définir un centre de masse. Si un objet est fini, le centre de masse est juste le point qui, en moyenne, a une quantité égale de masse qui l’entoure dans toutes les directions. La situation se complique pour un objet infini. Si un objet est infini et uniforme, il est tout simplement impossible de définir un centre de masse car tous les points sont identiques. En revanche, si un objet est infini mais non uniforme (il présente par exemple un seul nœud de forte densité en un point), vous pouvez définir le centre de masse de l’objet entier comme le centre de masse de la non-uniformité. Prenons l’exemple d’un nuage dans le ciel. Certains types de nuages n’ont pas de limite bien définie, mais s’étendent dans toutes les directions en devenant de plus en plus fins. Même si le nuage s’étend effectivement à l’infini, la région de haute densité du nuage existe dans un volume limité, de sorte que vous pouvez trouver un centre de masse par une procédure de limitation. Les observations indiquent actuellement que l’univers est de taille infinie. Bien que les planètes et les étoiles représentent des non-uniformités dans la structure de l’espace-temps, à l’échelle universelle, ces uniformités sont dispersées de manière aléatoire. En moyenne, l’univers est donc uniforme. Étant infini et uniforme, il n’y a aucun moyen de définir un centre de masse pour l’univers.
Une autre possibilité est un centre de charge. Comme pour le centre de masse, il s’agirait d’un point dans un objet où la quantité de charge électrique est en moyenne la même dans toutes les directions qui l’entourent. Le centre de charge d’une sphère uniformément chargée serait simplement le centre de la sphère. Comme pour la distribution de masse, la distribution de charge de l’univers est infinie et uniforme en moyenne, de sorte qu’il n’y a pas de centre de charge.
Puis, il pourrait y avoir un centre de courbure. Comme un saladier, il pourrait y avoir un point central de l’univers à partir duquel tous les autres points s’incurvent. Mais les observations actuelles ont révélé que l’univers est plat et pas du tout courbé.
Encore une autre possibilité est un centre d’expansion. Si vous boulonnez une feuille de caoutchouc au sol et que des gens tirent de tous les côtés, l’endroit où la feuille est boulonnée devient le centre d’expansion. Le centre d’expansion est le point de l’espace à partir duquel tous les autres points s’éloignent. De nombreuses observations astronomiques ont révélé que l’univers est effectivement en expansion. Ces observations sont à la base du concept selon lequel un Big Bang a créé l’univers. Comme l’univers est en expansion, si l’on remonte le temps, il y a forcément eu un moment où l’univers était compacté en un seul point. Puisque l’univers est en expansion, on pourrait penser qu’il existe un centre d’expansion. Mais les observations ont révélé que ce n’était pas le cas. L’univers est en expansion de manière égale dans toutes les directions. Tous les points de l’espace s’éloignent uniformément de tous les autres points au même moment. Cela peut être difficile à visualiser, mais le concept clé est que les objets de l’univers ne s’éloignent pas vraiment les uns des autres à l’échelle universelle. Au contraire, les objets sont fixés dans l’espace par la relativité, et l’espace lui-même est en expansion. On pourrait être tenté de dire que l’emplacement du Big Bang est le centre de l’univers. Mais comme l’espace lui-même a été créé par le Big Bang, l’emplacement du Big Bang se trouve partout dans l’univers et non en un seul point. Le principal effet secondaire du Big Bang a été un flash de lumière connu sous le nom de rayonnement de fond cosmique. Si le Big Bang s’était produit à un endroit précis de l’espace, nous ne verrions ce flash lumineux que d’un seul endroit dans le ciel (nous pouvons voir un flash qui s’est produit il y a très longtemps parce que la lumière met du temps à voyager dans l’espace et que l’échelle universelle est très grande). Au lieu de cela, nous voyons l’éclair comme provenant également de tous les points de l’espace. De plus, une fois que le mouvement de la terre est pris en compte, l’éclair de lumière est en moyenne aussi fort dans toutes les directions. Cela indique qu’il n’y a pas de centre d’expansion.
Une autre façon de définir un centre serait d’identifier un objet ou une caractéristique qui n’existe qu’à un seul endroit, comme un trou noir supermassif ou une super grande nébuleuse. Mais les observations indiquent que tous les types d’objets sont parsemés au hasard dans l’univers.
Quoi que nous essayions de le définir et de l’identifier, l’univers n’a tout simplement pas de centre. L’univers est infini et non rotatif. Moyenné à l’échelle universelle, l’univers est uniforme.
Thèmes : Big Bang, astronomie, trou noir, centre de l’univers, rayonnement de fond cosmologique, rotation, univers
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