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Sommaire

 

LA PRUNE DU TEMPS

 

FICHE 16

 

 

Stephen Hawking présente la "poire" du temps. Je lui préfère ma version : le prune du temps, figurée ci-dessus. J'ai dessiné, à l'aide de l'ordinateur, une spirale V/V passant par A et son symétrique par rapport à l'axe AB.

Considérons la forme engendrée par la rotation de la figure autour de l'axe AB.

En B, un creux ; en A, une légère pointe ; en 0 le noyau.....

Mon dessin représente l'univers actuel et son passé depuis le premier milliard d'années, tel qu'il est vu par un observateur donné. Nous sommes (l'observateur actuel) en A, dans l'univers actuel figuré par le cercle vert.

La partie de mon dessin proche de A, située en gris en dessous de A, est appelée parles auteurs "cône de lumière passée". La partie située en dessus est appelée "cône de lumière future".

Au centre en rouge, l'univers au premier milliard d'années, en expansion régulière jusque au 15ème milliard où nous nous trouvons.

Les deux spirales symétriques sont, dans le passé, le parcours de la lumière qui nous arrive en A aujourd'hui. Elles forment, par la rotation autour de l'axe AB, une "spiraloïde de révolution".

Le dessin, c'est l'Univers à une dimension plus le temps. La surface sphérique et la spiraloïde, c'est l'Univers en deux dimensions plus le temps.

On peut observer que la lumière du premier milliard d'années a fait deux fois trois quart le tour de l'Univers avant de nous parvenir.

 

Ce parcours particulier des rayons lumineux crée les phénomènes de "minimum de diamètre apparent des galaxies", ainsi que celui de "zones aveugles", étudiés par ailleurs. Depuis le premier milliard d'années, notre Galaxie s'est déplacée suivant l'axe OA.  Elle a reçu la lumière émanant de toute la zone grisée (Z1).  C'est la "prune" du temps.

En A, nous n'avons pas encore reçu la lumière émise dans le passé par les objets de la zone Z2. La limite noire entre la prune et l'extérieur de la prune est "l'horizon" cosmologique. Nous y reviendrons fiche 13.

Le cercle (la surface sphérique) vert est tout ce qui existe aujourd'hui, en expansion permanente de 300 000 km linéaires par seconde. C'est l'Univers actuel, sur lequel cheminent les rayons lumineux qui nous parviendront plus tard.

 

Le premier milliard d'années

 

 

Si l'on "zoume" sur le cercle rouge du premier milliard d'années, jusqu'à trouver l'intervalle [100 millions- un milliard] la spirale aura la même forme, et, entre le premier cercle et le dixième, durant 9 intervalles, elle fera deux fois un tiers le tour de l'Univers. Même chose à chaque puissance de dix, à partir du premier million d'années, où les astrophysiciens placent le découplage de la matière et du rayonnement, origine du fond cosmologique constaté actuellement.

Corriger si l'on place le découplage, non pas au premier million d'années, mais aux premiers trois cent mille ans.

On en déduit donc que, entre le premier million d'années (106) où la lumière est née et le 15ème milliard d'années (15.109 ) où nous sommes, la lumière a parcouru deux fois un tiers multiplié par quatre fois et demi, soit environ dix fois le tour de l'Univers.

Quelle distance a-t-elle parcourue ? 300 000 km multipliés par le nombre de secondes, quelque chose comme 135.1021 km. C'est aussi le périmètre de l'Univers.