Historique de la cosmologie

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L'Historique de la cosmologie est une présentation chronologique des conceptions humaines du cosmos et des principales découvertes pendant plus de deux mille ans.

De l'Antiquité jusqu'à Copernic[modifier | modifier le code]

  • Vers le XVIe siècle av. J.-C. : la cosmologie babylonienne, particulièrement celle décrite dans Enuma Elish, perçoit la Terre et le ciel comme un "ensemble spatial, de forme sphérique (en)," tournant autour des lieux de culte des déités[1] et l’on croyait qu’il existait une pluralité de terres et de ciels[2] ;
  • Vers le XIIe siècle av. J.-C. : la Rigveda comporte quelques hymnes cosmologiques particulièrement à la fin du livre 10, notamment la Nasadiya Sukta qui décrit les origines de l'Univers comme issues de l'Hiranyagarbha moniste ou "Œuf d'or" ;
  • VIe siècle av. J.-C. : la carte du monde babylonienne (en) montre Babylone sur l'Euphrate, entourée d'une masse de terres représentant l'Assyrie, l'Arménie et plusieurs villes, elles-mêmes entourées d'une rivière amère Oceanus, avec sept îles disposées autour, de façon à former une étoile à sept branches. La cosmologie biblique de la Tanakh qui lui est contemporaine reflète la même vue de la Terre comme d'une plaine ou d'une colline représentée sous la forme d'un hémisphère, flottant sur l'eau et recouverte par l'arche d'une voûte solide, le firmament. À cette voûte sont accrochées les étoiles ;
  • Du Ve au XIe siècle après J.-C. : plusieurs astronomes proposent un univers centré sur le Soleil, parmi lesquels Aryabhata, Albumasar et Al-Sijzi ;
  • VIe siècle : Jean Philopon propose un univers d'âge fini et s'oppose aux idées de la Grèce antique soutenant la notion d'un univers infini ;
  • Vers le VIIIe siècle : la cosmogonie hindoue puranique postule un univers qui traverse une succession de cycles de création, destruction et renaissance, chaque cycle durant 4,32 milliards d'années ;
  • Du IXe au XIIe siècle : Al-Kindi (Alkindus), Saadia Gaon (Saadia ben Joseph) et Al-Ghazali (Algazel) soutiennent un univers dont le passé est fini et développent deux arguments s'opposant à la notion de passé infini, l'un d'entre eux étant ultérieurement adopté par Emmanuel Kant ;
  • XIIe siècle : Fakhr ad-Dîn ar-Râzî conteste la cosmologie islamique, rejette l'idée d'Aristote d'un univers centré sur la Terre, et dans le cadre de ses commentaires du Coran propose que l'univers est constitué de nombreux autres mondes au-delà de celui-ci, chacun d'entre eux étant plus grand que celui-ci et ayant les mêmes choses[3]. Il soutient qu'il existe une infinité d'espaces cosmologiques au-delà du monde connu[4] et qu'il pourréait exister un nombre infini d'univers[5] ;
  • XVe siècle : Ali Qushji présente une preuve empirique de la rotation de la Terre sur son axe et conteste la théorie de la Terre fixe soutenue par Aristote et Ptolémée ;
  • XVe ‑ XVIe siècle : Nilakantha Somayaji et Tycho Brahe proposent un univers dans lequel les planètes orbitent autour du Soleil, lequel orbite autour de la Terre, connu sous le nom de système Tychonique.

À partir de Copernic[modifier | modifier le code]

  • 1576 : Thomas Digges modifie le système copernicien en éliminant son bord extérieur et en le remplaçant par un espace sans liaison et rempli d'étoiles ;
  • 1610 : Johannes Kepler s'appuie sur le noir du ciel nocturne pour justifier un univers fini ;
  • 1791 : Erasmus Darwin écrit pour la première fois dans son poème The Economy of Vegetation une description d'un univers cyclique en contraction-expansion;
  • 1848 : Edgar Allan Poe présente la première solution correcte du paradoxe d'Olbers dans Eureka: un poème en prose, une nouvelle qui suggère également l'expansion et l'effondrement de l'univers.

De 1900 à 1949[modifier | modifier le code]

  • 1927 : Georges Lemaître expose la création d’un univers en expansion gouverné par les équations de champ d’Einstein ;
  • 1928 : Howard Percy Robertson expose brièvement que les mesures de décalage vers le rouge de Vesto Slipher, combinées avec la mesure de brillance des galaxies correspondantes autorisent une relation entre la distance et le décalage vers le rouge ;
  • 1929 : Edwin Hubble démontre la relation linéaire entre la distance des galaxies et leur décalage vers le rouge. Il établit ainsi l’expansion de l’univers ;

De 1950 à 1980[modifier | modifier le code]

  • 1965 : Martin Rees et Dennis Sciama analysent les données des décomptes des sources quasar et découvrent que la densité de quasars augmente avec le décalage vers le rouge ;
  • 1968 : Brandon Carter spécule sur la possibilité que les constantes fondamentales de la nature s’établissent dans des fourchettes très étroites, première expression du principe anthropique fort ;
  • 1977 : Gary Steigman, David Schramm et James Gunn examinent la relation entre l’abondance d’hélium primordial et le nombre de neutrinos et affirment qu’il ne peut existe plus de cinq familles de leptons.

1980 - 1999[modifier | modifier le code]

  • 1981 : Viacheslav Mukhanov et G. Chibisov proposent l’idée que les fluctuations quantiques peuvent conduire à une structure à grnde échelle dans un univers inflationnaire ;
  • 1990 : Les résultats préliminaires de la mission COBEde la NASA confirment le fond diffus cosmologique comme un rayonnement isotrope de corps noir avec une précision époustouflante d’un pour 105, éliminant du même coup la possibilité d’un modèle de lumière stellaire fusionnée pour expliquer le fond diffus, tel que prôné par les partisans de l’état stationnaire ;
  • 1990s : des expériences sur le fond diffus cosmologique basées au sol permettent la mesure du premier pic, déterminent que l’univers est géométriquement plat ;
  • 1999 : des mesures du rayonnement du fond diffus cosmologique (surtout par l’expérience BOOMERanG[6] fournissent des preuves d’oscillations (pics) dans le spectre angulaire d’anisotropie, comme le prévoit le modèle standard de formation des structures. Ces résultats indiquent que la géométrie de l’univers est plate. Avec les données sur les grandes structures, ceci fournit une preuve complémentaire pour une constante cosmologique non nulle.

Depuis 2000[modifier | modifier le code]

  • 2002 : Le Cosmic Background Imager (CBI), au Chili obtient les images de la radiation du fond diffus cosmologique ayant la plus grande résolution angulaire : 4 arcmin (arc-minutes). Il obtient également le spectre d’anisotropie à des hautes résolutions encore jamais atteintes auparavant jusqu’à l ~ 3000. Il découvrit un léger excès de puissance dans les hautes résolutions (l > 2500) pas encore entièrement expliqué, appelé l’"excès CBI"
  • 2003 : Le satellite WMAP de la NASA obtient une image détaillée du rayonnement de fond diffus cosmologique sur l’ensemble du ciel. L’interprétation de l’image indique un univers de 13,7 milliards d’années (à 1 % d’erreur près) et confirme que le modèle ΛCDM et la théorie inflationnaire sont corrects ;
  • 2004 : L’Interféromètre d’Un Degré Angulaire (Degree Angular Scale Interferometer-DASI) est le premier à obtenir le spectre de polarisation mode-E du rayonnement de fond diffus cosmologique ;
  • 2006 : diffusion des résultats attendus avec impatience de la mission de trois années de WMAP. Confirmation des précédentes analyses, avec correction de différents points, et apport de nouvelles données sur la polarisation du rayonnement de fond diffus cosmologique.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. Norriss S. Hetherington, Cosmology : historical, literary, philosophical, religious, and scientific perspectives, Taylor & Francis,‎ 1993 (ISBN 0815309341), p. 46
  2. Norriss S. Hetherington, Cosmology: historical, literary, philosophical, religious, and scientific perspectives, Taylor & Francis,‎ 1993 (ISBN 0815309341), p. 44
  3. Adi Setia, Fakhr Al-Din Al-Razi on Physics and the Nature of the Physical World : A Preliminary Survey (Fakhr Al-Din Al-Razi Sur la physique et la nature du monde physqique : une étude préliminaire), vol. 2,‎ 2004 (lire en ligne)
  4. Muammer İskenderoğlu, Fakhr al-Dīn al-Rāzī and Thomas Aquinas on the question of the eternity of the world (Fakhr al-Dīn al-Rāzī et Thomas d'Aquin sur la question de l'éternité du monde ), Brill Publishers,‎ 2002 (ISBN 9004124802), p. 79
  5. John Cooper, al-Razi, Fakhr al-Din (1149-1209), Routledge,‎ 1998 (lire en ligne)
  6. voir Mauskopf et al., 1999, Melchiorri et al., 1999, de Bernardis et al. 2000
  • Bunch, Bryan, and Alexander Hellemans, "The History of Science and Technology: A Browser's Guide to the Great Discoveries, Inventions, and the People Who Made Them from the Dawn of Time to Today". ISBN 0-618-22123-9
  • P. Mauskopf et al., astro-ph/9911444, Astrophys.J. 536 (2000) L59-L62.
  • A. Melchiorri et al., astro-ph/9911445, Astrophys.J. 536 (2000) L63-L66.
  • P. de Bernardis et al., astro-ph/0004404, Nature 404 (2000) 955-959.
  • A. Readhead et al., Polarization observations with the Cosmic Background Imager, Science 306 (2004), 836-844.