L’Univers a toujours suscité une grande fascination, pour de nombreuses raisons ; l’une des principales étant notre difficulté à concevoir sa véritable immensité. Milan Kundera écrivait dans Le livre du rire et de l’oubli en 1979 : « L’homme, bien qu’il soit lui-même mortel, ne peut se représenter ni la fin de l’espace, ni la fin du temps […] il vit toujours dans un infini illusoire ». Une perspicacité littéraire capturant très justement notre relation complexe avec l’infini cosmique. La question de l’infinité de l’Univers reste encore aujourd’hui ouverte, mais toutes les avancées en cosmologie tendent à nous rapprocher d’une compréhension plus profonde de sa structure et de ses limites.
De la Lune aux confins du Système solaire
La Lune est notre astre le plus proche et l’unique satellite de la Terre. Pour imaginer la taille de notre Univers, celle-ci est un excellent point de départ. Elle est située à 384 400 km de chez nous. Cela équivaut à 80 fois la largeur des États-Unis, une distance déjà considérable, mais ridiculement petite à l’échelle cosmique.
Restons ensuite dans ce qui est facilement observable à l’œil nu. Le Soleil, unique étoile du Système solaire, est situé à environ 149,6 millions de km de la Terre. Hypothétiquement, si l’on devait construire plusieurs Grandes Murailles de Chine depuis notre planète jusqu’à lui, il faudrait en construire plus de 70 000.
Toujours dans le registre hypothétique, imaginons que ce trajet pourrait s’effectuer en voiture. Ce trajet s’étalerait pendant 170 ans en considérant que celui-ci s’effectuerait à une vitesse constante de 100 km/h.
C’est loin, mais cela n’est encore qu’un grain de sable. Le Soleil, malgré son gabarit massif (1,392 million de km de diamètre et 1,989 tonnes) pourrait se faire avaler sans problème par ce gigantesque trou noir.
À partir de là, les distances de l’Univers sont si grandes qu’utiliser le km comme unité de mesure n’est plus pertinent. C’est pourquoi l’unité astronomique (UA) a été inventée par l’Union Astronomique Internationale. Une UA équivaut environ à la distance entre la Terre et le Soleil, et a été fixée très précisément en 2012 à 149 597 870,7 km.
Ainsi, il devient plus facile de calculer les corps encore plus lointains de notre Système Solaire, comme Neptune, située à 30 UA du Soleil. Pluton, encore plus éloignée, est située en moyenne à 39,5 UA du Soleil, mais son orbite est elliptique, donc cette distance varie énormément. De 29,7 UA jusqu’à 49,3 UA. Pour reprendre l’exemple du trajet en voiture, il faudrait 6 735 ans pour la rejoindre depuis la Terre.
La vidéo ci-dessous, de la chaîne YouTube Daily random Life, propose une simulation visuelle très pertinente pour conscientiser l’immensité de notre Univers.
https://www.youtube.com/watch?v=CHiljMMzy2E&ab_channel=DailyrandomLife
L’échelle stellaire, des étoiles aux galaxies
Au-delà su Système solaire, il devient beaucoup plus aisé de calculer les distances en années-lumière (al). Celle-ci est la distance parcourue dans le vide par la lumière en une année et une année-lumière équivaut à 63 242 UA ou 9 431 milliards de kilomètres.
Prenons Alpha Centauri, par exemple, le système stellaire le plus proche de notre Système solaire. Celui-ci est situé à environ 4,3 années-lumière de chez nous. Cela signifie que lorsque nous observons Alpha Centauri, nous observons la lumière qui a quitté ses étoiles il y a plus de quatre ans. En réalité, nous la voyons comme elle était quatre années en arrière.
Pour reprendre l’exemple du trajet en voiture, il nous faudrait plus de 47 millions d’années pour y parvenir. Les dinosaures s’étant éteints il y a 66 millions d’années (fin du Crétacé), ce voyage hypothétique couvrirait presque la période qui s’est écoulée depuis cet événement.
Regardons encore plus loin : la Nébuleuse d’Orion ; dont le télescope James Webb nous avait rapporté de somptueuses images en 2022 ; est situé à 1 250 années-lumière de chez nous. Le centre de notre galaxie, la Voie lactée, est située en moyenne à 26 000 années-lumière de la Terre.
L’Univers observable : mesurer l’incommensurable
Ce que nous nommons Univers observable est un concept repoussant encore un peu plus loin les limites de notre compréhension. L’Univers, tel que nous le connaissons aujourd’hui, est un vieux monsieur, puisqu’il est âgé de 13,8 milliards d’années. Naïvement, nous pourrions alors penser que les objets observables les plus éloignés seraient ainsi situés à 13,8 milliards d’années-lumière. Eh bien non !
En réalité, l’Univers est en expansion ; c’est même l’une de ses caractéristiques fondamentales découlant des théories de la relativité générale d’Einstein. L’espace lui-même s’étend et emporte avec lui les galaxies, augmentant alors les distances intergalactiques au fil du temps. Cela signifie que l’Univers observable s’étend plutôt sur 100 milliards d’années-lumière sous forme d’une sphère. Avec les meilleurs éléments théoriques à disposition aujourd’hui, c’est ce que l’on peut affirmer.
Cette expansion ne se fait pas de manière chaotique. Les différentes galaxies qui le composent forment une toile cosmique bien organisée, assemblant des groupes, des amas et des superamas. Par exemple, la Voie lactée fait partie du superamas de Laniaeka. Cette structure s’étend environ sur 500 millions d’années-lumière et contient plus de 100 000 galaxies.
Toutefois, la véritable échelle de l’Univers reste encore difficile à saisir pleinement. Il est probable que cette fraction observable de 100 milliards d’années-lumière ne soit en réalité qu’une portion infime de l’Univers réel. Face à ce constat, il est très facile de se sentir complètement insignifiant. Cependant, remettons les pendules à l’heure : la capacité humaine à comprendre et à quantifier cet infini est bien le témoin du génie de notre espèce. Ce qui, finalement, fait de nous des créatures grandes par l’esprit, bien que notre corps ne soit qu’une minuscule poussière.
- La Lune et le Soleil, situés respectivement à 384 400 km et à 149,6 millions de km de la Terre, sont d’excellents points de départs pour prendre conscience de l’immensité du cosmos.
- Au-delà, les distances doivent se mesurer en Unités Astronomiques (UA) et en années-lumière (al).
- L’Univers observable n’est pas une entité fixe et il est en expansion constante, avec une taille estimée à environ 100 milliards d’années-lumière.
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“Il est probable que cette fraction observable de 100 milliards d’années-lumière ne soit en réalité qu’une portion infime de l’Univers réel. ”
En effet, l’infini cosmique défie l’imagination, tenter de le concevoir induit un vertige de la pensée. C’est tout simplement hallucinant. Je m’y efforce parfois, ou m’y abandonne c’est selon, et j’ai remarqué que ce qui décuple le vertige c’est de tenter d’envisager cet infini en 3 dimensions : l’infini à gauche, à droite, en-haut, en-bas. C’est tout simplement étourdissant. Perso, au départ, j’envisage les distances comme un marin en mer, à plat.
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“(…) la capacité humaine à comprendre et à quantifier cet infini est bien le témoin du génie de notre espèce. Ce qui, finalement, fait de nous des créatures grandes par l’esprit, bien que notre corps ne soit qu’une minuscule poussière.”.
J’aime cette conclusion de l’article, comme un tremplin vers des réflexions non finies, parmi lesquelles peut-être une dimension métaphysique voire spiritualiste de la conscience humaine. Je pense à Hubert Reeves, part vers ces poussières d’étoiles qu’il savait si bien nous évoquer.
Désolé d’accaparer la parole mais je ne peux m’empêcher de partager ce que l’article m’inspire, repensé après l’avoir quitté. Je pense au fameux ouvrage de Monod, “Du hasard et de la nécessité” (titre approximatif) qui avait suscité pas mal de débats à l’époque de sa publication. Pour résumer, si l’univers n’est pas un hasard, quel est son principe (la cause des causes), ce qui interroge à la fois sur son origine et sur son déroulement, son déploiement, auquel cas n’est-on pas tenté d’envisager une intelligence qui défie notre entendement ? Ici, un autre vertige : et si ce qui précédait l’Intelligence n’était pas plutôt l’Amour, et si l’Amour n’était pas l’Alpha et l’Oméga du monde visible et invisible, et si ce n’était pas là la donne suprême ? S’appesantir sur cette hypothèse me pousse, personnellement, au plus profond de moi-même, tant les implications seraient… infinies.
Navré de ces envolées lyriques.
Les fractales permettent d’appréhender l’infini.
https://youtu.be/wUlVFYJIUNA
Pas mal d’erreurs dans votre article : 1) la distance Terre-Soleil correspond à 70.000 murailles de Chine et non 7.000 et 2) 1 année-lumière vaut 9431 milliards de km et non 9,431 soit 1000 fois plus ! Enfin quant à le taille de l’Univers elle est sujette à bien des controverses et imprécisions pour autant une distance de 100 milliards d’années-lumière impliquerait que l’expansion de l’Univers serait supérieure à la vitesse de la lumière ce qui est contredit par la loi de la relativité !
Bonjour, c’est corrigé, merci ! (J’avais oublié de vous répondre)
Je me suis, en effet, emmêlé les pinceaux avec mes sources en anglais pour la vitesse de la lumière. Pour le coup de la Muraille de Chine, j’ai corrigé la faute de frappe, il manquait un zéro.
Il semblerait que l’article ait été corrigé suite aux remarques de Dionys. Passé inaperçu lors de ma première lecture, bigre !
A noter :
– en français les chiffres après la virgule sont considérés comme décimaux : 9,431 = 9.431 mais on écrira 9431 ou 9 431 (par clarté) sans décimale.
– en anglais les chiffres après la virgule ne sont pas décimaux : 9,431 = 9431 mais 9.431 = 9,431 en français.
Ainsi l’auteur de l’article aura peut-être employé la formulation anglaise pour indiquer 9431 par un 9,431 …
Vrai qu’il s’agit de s’entendre sur le montant 🙂
Extraordinaire merci a tous bravissimo