Big Bang : comment l’Univers est-il né ? | LMU #1

Pour décrire les débuts de l'univers, le Big Bang est aujourd'hui la meilleure théorie.
Mais... non, le bruitage, ça ne va pas.
C'est un peu plus violent !
Voilà, c'est mieux.
Mais donc, malgré nos connaissances, il reste des zones d'ombre.
Depuis toujours, nous cherchons à comprendre ce qu'il y a au-dessus de nos têtes. Le ciel, l'Univers.
Ce savoir, cette connaissance, c'est moi ! Totale, sans faille ?
Oh non, car l'Univers garde encore bien des mystères...
Il y a 13,8 milliards d'années, l'Univers est minuscule, condensé dans la taille d'un grain de semoule.
Mais la densité, la pression, la température y sont infinies et les lois physiques que l'on connaît ne fonctionnent pas encore.
Puis, en une infime fraction de seconde, il enfle de manière extraordinaire.
Toujours au cours de cette 1re seconde surgissent des particules élémentaires.
Planètes, étoiles, galaxies... tout ça, ça n'existe pas encore.
Et l'Univers continue son expansion.
Plus tranquillement,mais il continue de se dilater et donc de se refroidir, ce qui permet aux protons et aux neutrons de se combiner.
Ils forment les premiers noyaux atomiques.
Et tout ça se passe dans les 3 minutes qui suivent le Big Bang.
Dans cet univers là, il fait encore plusieurs centaines de millions de degrés, et les photons, qui sont les particules qui portent la lumière, restent piégés dans ce tumulte.
L'Univers alors est opaque.
L'expansion se poursuit, le thermomètre continue de chuter, on va encore changer d'échelle de temps...
Voilà, car nous sommes maintenant 380 000 ans après le Big Bang.
Il fait moins de 3000°C, ce qui permet la formation des 1ers atomes : hydrogène et hélium.
Et les photons, eux, peuvent soudain circuler librement.
Autrement dit, à ce moment-là, l'énorme quantité de lumière jusqu'alors piégée est libérée.
L'Univers s'allume, genre grand coup de flash !
Mais encore à cette époque, il n'y a pas d'étoiles, il n'y a que des nuages d'atomes.
Autant vous dire qu'il y fait encore très sombre.
Il faut attendre la formation des 1res étoiles, puis des 1res galaxies et... quand ?
Bah euh... quelques millions d'années après le Big Bang.
En fait, les scientifiques ne le savent pas précisément, pas encore.
Je devrais faire un grand bond en avant avec les télescopes spatiaux comme Webb ou Euclid.
Voilà donc comment est né et s'est construit l'Univers jusqu'à aujourd'hui.
Quant à la formation du Système solaire, elle a eu lieu là, environ 10 milliards d'années après le Big-Bang, il y a donc 4,6 milliards d'années.
Et l'apparition des humains ?
Bah là, hier quoi.
Et le futur ?
Ouh là là, je ne sais pas ce que deviendra l'Univers !
Il existe beaucoup de théories sur son avenir, mais très spéculatives.
Moi, pour progresser, je regarde le passé en quête de preuves.
L'idée du Big Bang est née en 1922.
Alexander Friedmann suggère que l'Univers est en expansion, qu'il n'est pas fixe, mais qu'il s'étend.
Bon, ça fait pas le buzz.
Même Albert défend mordicus que les galaxies bougent, mais dans un univers fixe, statique.
Alors oui, il en est revenu, mais Bébert (oui on se connaît bien...), Bébert alors, avais tort.
En 1927, un certain Georges Lemaître revient à la charge.
Il démontre mathématiquement que l'Univers est en expansion, ce qui est confirmé à la même époque par Edwin Hubble, s'appuyant sur les travaux d'autres savants, comme c'est toujours le cas en science.
Hubble observe que les galaxies s'éloignent les unes des autres du fait de la dilatation de l'Univers.
Et en 1931, Lemaître pousse plus loin le raisonnement en se disant :
Si l'univers est en train de s'étendre, c'est qu'il y a eu dans le passé un commencement à cette expansion, un point unique où il était tout petit. Et BIM !
Voilà l'hypothèse du Big Bang.
Mais à cette époque encore, elle ne fait pas l'unanimité.
Aujourd'hui,le Big Bang est une théorie solide.
Aucune découverte ne l'a remise en cause.
Mieux, on a des preuves. Comme le fond diffus cosmologique.
Rappelez-vous le grand coup de flash survenu 380 000 ans après le Big Bang.
Eh bien, cette lumière subsiste encore, baignant tout l'Univers sous la forme d'un rayonnement d'ondes radio.
Ce rayonnement fossile a d'abord été théorisé dans les années 50 par 2 scientifiques américains.
Puis il a été détecté en 1965 par... hasard et par 2 physiciens américains, alors qu'ils travaillaient sur une nouvelle antenne radio.
Plusieurs satellites sont donc par la suite envoyés pour étudier ce rayonnement fossile, et notamment l'européen Planck qui l’a photographié avec une précision extraordinaire.
Mais le Big Bang garde encore des mystères.
C'est quand même le titre de la série...
Qu'est ce qui l’a provoqué ? Qu'y avait-il avant ?
Y avait-il seulement un avant ?
On ne sait pas.
Et on n’a aucune preuve concernant les 1res minutes du scénario.
Ce sont des hypothèses scientifiques.
On ne peut pas matériellement reproduire un big bang miniature dans nos labos pour le vérifier.
Et, c'est peut être mieux !

Terre en vue(s) | #1 – Quand la maison brûle

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Notre maison brûle, et nous regardons ailleurs.

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Nous ne pourrons pas dire que nous ne savions pas.

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00:00:24,080 --> 00:00:26,400
Pour regarder notre maison, la planète,

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00:00:26,400 --> 00:00:29,400
Il est bien de prendre de la hauteur.

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Les premiers satellites d'observation non militaires

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datent des années 1970.

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00:00:34,800 --> 00:00:40,200
Et en 1986, la France lance SPOT, grand frère d'une famille

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00:00:40,200 --> 00:00:42,960
nombreuse de satellites optiques.

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00:00:44,880 --> 00:00:49,080
Quoi de mieux qu'un appareil photo à 800 kilomètres d'altitude

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00:00:49,080 --> 00:00:51,560
pour observer la terre ?

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00:00:51,560 --> 00:00:54,960
Mais comment ça fonctionne un imageur optique ?

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00:00:54,960 --> 00:00:56,720
Les satellites imageurs optiques

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00:00:56,720 --> 00:01:00,960
captent la lumière du Soleil réfléchie par la Terre.

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00:01:00,960 --> 00:01:02,840
Ils la captent sur une zone définie

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00:01:02,840 --> 00:01:05,680
plus ou moins large, appelée fauchée.

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00:01:05,680 --> 00:01:09,120
Plus la fauchée est large, plus la zone observée est grande,

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00:01:09,120 --> 00:01:12,280
mais plus la résolution spatiale diminue.

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La résolution spatiale,

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00:01:13,480 --> 00:01:15,480
c'est, pour simplifier, l'espacement

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entre chaque point de mesure du satellite.

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00:01:18,560 --> 00:01:22,600
Cette image, voilà ce qu'elle donnerait à une résolution de 10 mètres

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00:01:22,600 --> 00:01:25,560
comme SPOT ou Sentinel-2 par exemple.

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00:01:25,560 --> 00:01:29,760
Et voilà avec une résolution 2 fois plus fine de 5 mètres.

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00:01:29,760 --> 00:01:34,600
Pléiades a une résolution de 50 cm, 10 fois meilleure :

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00:01:34,600 --> 00:01:37,840
l'image est plus détaillée.

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00:01:37,840 --> 00:01:39,560
Depuis l’espace, on peut ainsi observer les forêts,

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00:01:39,560 --> 00:01:41,680
les villes, les champs, les glaciers, l'eau

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00:01:41,680 --> 00:01:45,080
et même la couleur de l'eau, riche en informations.

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00:01:45,080 --> 00:01:46,760
Sur ces images satellites, par exemple,

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00:01:46,760 --> 00:01:50,320
les scientifiques détectent la présence de boue qui contamine l'eau.

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00:01:50,320 --> 00:01:52,280
Ils peuvent sonner l'alerte.

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00:01:53,880 --> 00:01:58,240
On peut aussi comparer un paysage avant et après une catastrophe

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00:01:58,240 --> 00:02:01,920
ou étudier l'évolution d'un paysage sur de longues échelles de temps.

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00:02:01,920 --> 00:02:04,360
Des satellites optiques sont spécifiquement dédiés à cela,

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00:02:04,360 --> 00:02:07,800
comme les Sentinel-2 du programme européen Copernicus.

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00:02:07,800 --> 00:02:09,440
Ces deux satellites photographient

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00:02:09,440 --> 00:02:12,920
le sol de manière systématique depuis 2015,

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00:02:12,920 --> 00:02:14,520
ils repassent tous les cinq jours

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00:02:14,520 --> 00:02:16,840
à la même heure, au dessus du même lieu.

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00:02:16,840 --> 00:02:19,160
C'est ce qu'on appelle la revisite.

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00:02:19,160 --> 00:02:20,200
Et ces séries temporelles

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00:02:20,200 --> 00:02:23,920
sont précieuses pour suivre des phénomènes comme les sécheresses

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00:02:23,920 --> 00:02:26,360
ou l'évolution des végétations.

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00:02:26,360 --> 00:02:27,120
Alors, bien sûr,

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00:02:27,120 --> 00:02:29,840
la résolution de ces images n'atteint pas celle des Pléiades,

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00:02:29,840 --> 00:02:33,960
car il faudrait alors des capacités de stockage gigantesques

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00:02:33,960 --> 00:02:38,400
ou des moyens énormes pour transmettre et récupérer ces données au sol.

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00:02:38,400 --> 00:02:39,920
Pour des images très détaillées,

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00:02:39,920 --> 00:02:42,840
on peut donc passer commande auprès d'entreprises spécialisées

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00:02:42,840 --> 00:02:43,640
pour qu'elles braquent

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00:02:43,640 --> 00:02:46,160
leurs satellites sur une zone bien précise,

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00:02:46,160 --> 00:02:49,880
pour cartographier la végétation d'une ville, par exemple.

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00:02:49,880 --> 00:02:53,040
Voici une photo du festival Hellfest à Clisson,

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00:02:53,040 --> 00:02:58,160
prise par le satellite Pléiades Neo d'Airbus. Bluffant, non ?

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00:02:58,160 --> 00:03:02,640
Sa résolution est de 30 cm pour une fauchée de 14 kilomètres.

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00:03:03,720 --> 00:03:05,200
Et là, c'est la Guyane.

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00:03:05,200 --> 00:03:08,400
Eh oui, ben voilà, c'est ça le problème.

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00:03:08,400 --> 00:03:14,200
Les ondes de la lumière visible ne traversent pas les nuages.

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00:03:14,280 --> 00:03:17,640
On utilise dans ce cas des satellites imageurs radar

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00:03:17,640 --> 00:03:21,120
pour continuer à regarder notre maison.

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00:03:24,840 --> 00:03:29,040
Séismes, inondations, glissements de terrain, explosions d'usines.

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00:03:29,040 --> 00:03:30,360
En cas de catastrophe,

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00:03:30,360 --> 00:03:34,040
l'imagerie spatiale est un outil précieux pour les pouvoirs publics.

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00:03:34,040 --> 00:03:34,920
Le CNES et l'ESA,

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00:03:34,920 --> 00:03:37,120
les agences spatiales française et européenne,

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00:03:37,120 --> 00:03:38,360
ont créé en l'an 2000

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00:03:38,360 --> 00:03:41,520
la Charte Internationale Espace et Catastrophes Majeures.

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00:03:41,520 --> 00:03:43,440
C'est une sorte de contrat

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00:03:43,440 --> 00:03:46,920
où les pays signataires s'engagent à mobiliser leurs satellites

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00:03:46,920 --> 00:03:48,520
le plus rapidement possible,

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00:03:48,520 --> 00:03:52,440
pour faire des photographies des zones touchées par la catastrophe.

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00:03:52,440 --> 00:03:53,400
Ainsi, en quelques heures,

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00:03:53,400 --> 00:03:56,440
les secours peuvent obtenir des images optiques

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00:03:56,440 --> 00:03:58,440
ou radar des zones touchées.

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00:03:58,440 --> 00:04:02,040
Et même mieux, ils peuvent obtenir des cartes légendées.

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00:04:02,040 --> 00:04:03,760
Elles sont fabriquées ici

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00:04:03,760 --> 00:04:04,520
au SERTIT,

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00:04:04,520 --> 00:04:07,960
le Service régional de traitement d'images et de télédétection.

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00:04:07,960 --> 00:04:09,240
C'est à Strasbourg.

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00:04:09,240 --> 00:04:11,320
C'est un service de cartographie rapide,

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00:04:11,320 --> 00:04:14,880
un service d'urgence avec des experts mobilisables

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00:04:14,880 --> 00:04:16,880
tous les jours, 24 heures sur 24

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00:04:16,880 --> 00:04:19,520
et capables de traiter les images satellites

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00:04:19,520 --> 00:04:23,120
pour en faire des cartes adaptées, utiles et adaptées

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00:04:23,120 --> 00:04:25,040
aux besoins des secours sur place.

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00:04:25,040 --> 00:04:26,640
Sur le terrain, en effet,

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00:04:26,640 --> 00:04:28,840
les routes, les ponts peuvent être coupés,

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00:04:28,840 --> 00:04:30,240
les télécommunications aussi.

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00:04:30,240 --> 00:04:33,960
Parfois même, il n'y a plus du tout d'électricité...

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00:04:33,960 --> 00:04:36,600
Grâce aux satellites, depuis l'espace, on peut estimer les dégâts,

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00:04:36,600 --> 00:04:40,320
savoir où envoyer les secours, l'eau ou encore la nourriture.

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00:04:40,320 --> 00:04:42,480
Depuis l'an 2000, la charte a été activée

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00:04:42,480 --> 00:04:46,040
plus de 820 fois dans plus de 130 pays du monde.