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Christophe Pauly
L’Univers est condamné par une loi fondamentale : l’entropie. Et ce n’est pas un scénario de science-fiction.
L’Univers tout entier est pris au piège d’un processus lent, silencieux, mais implacable, dicté par la loi universelle de l’entropie.
___________

🌌 CONTINUEZ L’EXPLORATION
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🔬 Un article scientifique que j’ai lu pendant mes recherches
➡ Entropies of the various components of the universe
https://arxiv.org/abs/2205.05903
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🖋 Recherches, écriture, voix: Christophe Pauly
🎨 Direction artistique et montage principal : Margaux Charrière
🎞 Montage additionnel : Ophélie Malinowski
🎧 Sound design : Anissa Altmayer

🤖 Cette vidéo contient certaines images générées par intelligence artificielle à des fins d’illustration.

🤝 Collaboration commerciale : christophe.monytime@gmail.com

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Chapitres :
00:00:00 La fin silencieuse de l'univers
00:02:27 Les étoiles
00:03:07 Le cycle de vie des étoiles et la bataille entre gravité et fusion nucléaire
00:06:37 L'évolution des éléments lourds dans l'univers
00:08:40 L'entropie et l'avenir de l'univers
00:13:51 L'avenir Cosmique : Éloignement et Invisibilité des Galaxies
00:17:15 La longévité des trous noirs
00:19:05 Le Big Freeze
00:20:37 Big Crunch et Big Bang inversé
00:23:20 La menace du Big Rip et les mystérieuses propriétés de l'énergie noire
00:25:04 Comprendre le Big Slurp: Catastrophe improbable
00:29:40 Conclusion

#cosmos #univers #science #findumonde #astrophysique #espace #entropie #physique #cosmologie

Catégorie

📚
Éducation
Transcription
00:03L'univers est en train de mourir. La fin de l'univers a déjà commencé.
00:09Mais si je vous dis ça, à quoi vous pensez, tout de suite ?
00:13Vous imaginez peut-être une énorme explosion spectaculaire comme dans un film hollywoodien.
00:17Ou alors, vous pensez à une anomalie étrange dans l'espace-temps
00:21qui créerait une sorte de gigantesque trou noir capable d'engloutir l'univers tout entier.
00:27Des scénarios comme ceux-là, il en existe plein.
00:30Souvent très impressionnant, mais rassurez-vous tout de suite.
00:33Ce sont presque toujours des scénarios de science-fiction,
00:36très loin de ce que nous dit vraiment la science.
00:39En réalité, ce qui menace réellement l'univers est bien plus discret, presque invisible.
00:45Ce n'est pas un phénomène spectaculaire avec de grandes explosions ou des effets spéciaux incroyables.
00:50Non, il s'agit d'un processus silencieux, lent, progressif, presque invisible à nos yeux,
00:57mais bien réel et confirmé par les lois de la physique.
01:00Un concept à la fois mathématique et physique que la plupart des gens ignorent,
01:05mais qui pourtant est en train de détruire petit à petit l'univers tout entier.
01:09Ce phénomène mystérieux agit discrètement, en arrière-plan,
01:13et touche chaque étoile, chaque galaxie sans exception.
01:17À chaque instant, même pendant que vous écoutez ces mots,
01:21il continue son œuvre silencieuse.
01:23Peu à peu, il consomme l'énergie disponible dans tout l'univers.
01:27Il n'y a ni bruit, ni lumière, ni explosion pour marquer cette lente extinction.
01:32Et pourtant, c'est bien elle qui est en train de sceller le destin cosmique.
01:37De nombreux scientifiques sont même convaincus que,
01:40parmi tous les scénarios possibles pour la fin de l'univers,
01:43celui-ci est le plus probable.
01:45Cette fin tranquille, mais implacable, n'épargnera rien.
01:49Elle détruira les étoiles une par une,
01:52fera sombrer les galaxies dans l'obscurité,
01:54jusqu'à finalement atteindre tout ce que nous connaissons,
01:58y compris notre planète.
01:59Mais alors, quel est exactement ce phénomène discret et pourtant si puissant ?
02:05Avant de vous l'expliquer précisément,
02:07il est indispensable de comprendre comment fonctionne une étoile.
02:11Pourquoi une étoile ?
02:12Parce que c'est justement dans le cœur des étoiles que tout se joue.
02:15L'énergie, la matière, la lumière et finalement tout ce qui existe dans le cosmos.
02:21Alors, avant d'aller plus loin, commençons par le commencement.
02:26C'est quoi exactement une étoile ?
02:29Et comment ça marche concrètement ?
02:32Une étoile, pour faire simple, c'est une boule de gaz géante qui brûle.
02:36Mais attention, ce n'est pas une boule de feu ordinaire.
02:39Une étoile, c'est en réalité un énorme réacteur nucléaire naturel.
02:44En son cœur, comme dans notre soleil,
02:47la température et la pression sont tellement énormes
02:49que les atomes d'hydrogène fusionnent pour former de l'hélium.
02:53A chaque fusion, une quantité incroyable d'énergie est libérée sous forme de lumière et de chaleur.
02:59Mais alors là, une question toute simple.
03:01Si une étoile est un réacteur nucléaire géant,
03:04pourquoi est-ce qu'elle n'explose pas comme une bombe ?
03:07Pourquoi reste-t-elle stable ?
03:09La réponse, c'est ce qu'on appelle l'équilibre hydrostatique.
03:13D'un côté, la gravité pousse tout vers le centre,
03:16essayant de comprimer l'étoile jusqu'à la faire s'effondrer sur elle-même.
03:20Mais de l'autre côté,
03:21l'énergie libérée par les réactions nucléaires
03:24pousse de l'autre sens, vers l'extérieur,
03:27et résiste contre cette gravité.
03:29L'étoile se maintient donc vivante grâce à cette bataille permanente
03:34entre deux forces opposées.
03:35La gravité, qui veut la détruire,
03:38et la fusion nucléaire, qui la maintient vivante.
03:41Tant qu'il reste assez de carburant,
03:43la fusion nucléaire est assez forte pour vaincre la gravité.
03:46Et l'étoile continue de briller intensément.
03:49Ce carburant, c'est principalement de l'hydrogène.
03:52En fusionnant l'hydrogène,
03:54l'étoile produit donc de l'hélium
03:55et libère de l'énergie sous forme de lumière et de chaleur.
03:58C'est exactement comme ça
04:00que le Soleil brille depuis 4,6 milliards d'années.
04:05Mais attention,
04:07aucune étoile n'est immortelle.
04:09Dès leur naissance,
04:10leur destin est déjà écrit.
04:12Tôt ou tard, le carburant vient à manquer.
04:15Une étoile très massive
04:16brûle très vite son hydrogène,
04:18car elle a besoin de produire beaucoup d'énergie
04:20pour lutter contre sa force de gravité.
04:23Elle brille très intensément,
04:24mais elle s'épuise vite,
04:26en quelques millions d'années seulement.
04:28À l'inverse,
04:30une petite étoile consomme lentement son hydrogène,
04:33ce qui lui permet de briller doucement,
04:35mais pendant des dizaines,
04:36voire des centaines de milliards d'années.
04:39Quoi qu'il arrive,
04:41toutes ces étoiles finissent par manquer d'hydrogène.
04:44Lorsque ce moment arrive,
04:46la fusion nucléaire ralentit,
04:48l'énergie s'affaiblit
04:49et la gravité commence à reprendre le dessus.
04:51C'est là que commence réellement la fin d'une étoile,
04:55et cette fin peut être spectaculaire.
04:58Quand une étoile comme notre Soleil
05:00arrive au bout de son hydrogène,
05:02son cœur s'éteint doucement.
05:04Sans pression nucléaire,
05:06pour la soutenir,
05:07elle s'effondre lentement.
05:09Mais cette chute provoque un dernier sursaut.
05:12Les couches extérieures de l'étoile
05:14chauffent à nouveau,
05:15ce qui rallume temporairement les réactions nucléaires.
05:17A ce stade,
05:19l'étoile gonfle énormément,
05:22devenant une géante rouge,
05:23bien plus grande qu'auparavant.
05:26Dans plusieurs milliards d'années,
05:28notre Soleil deviendra aussi une géante rouge
05:30et avalera probablement Mercure, Vénus,
05:33peut-être même la Terre.
05:35A partir de là,
05:37tout dépend de la taille initiale de l'étoile.
05:40Une étoile comme notre Soleil
05:41aura une mort relativement tranquille.
05:44Après avoir brûlé l'hélium qui restait,
05:46son cœur ne pourra plus continuer
05:48à fusionner les éléments plus lourds
05:50comme le carbone.
05:51La fusion nucléaire s'arrête définitivement
05:54et l'étoile expulse alors
05:55les couches externes dans l'espace.
05:57Ce gaz crée une belle nébuleuse colorée
06:00autour du cœur de l'étoile,
06:02qui reste en place sous la forme
06:04d'une naine blanche.
06:05Cette naine blanche
06:06est simplement le reste d'une étoile.
06:08Un objet très dense,
06:10chaud au début,
06:11mais qui va refroidir lentement
06:13sur des milliards d'années
06:15jusqu'à devenir une naine noire,
06:17froide et sombre.
06:18Pour les étoiles beaucoup plus massives,
06:21huit fois la masse du Soleil,
06:22la fin est beaucoup plus violente.
06:25Après avoir brûlé tout leur carburant,
06:27ces étoiles explosent en supernova.
06:29Ces explosions comptent parmi
06:31les phénomènes les plus puissants
06:33de tout l'univers.
06:34En une fraction de seconde,
06:36l'étoile libère une quantité
06:37incroyable d'énergie,
06:39projetant ses couches externes
06:40remplies d'éléments lourds
06:41comme l'or ou l'uranium
06:43dans l'espace.
06:44Le cœur de l'étoile
06:45s'effondre brutalement
06:46pour former soit
06:48une étoile à neutrons
06:49extrêmement dense,
06:50soit un trou noir
06:52selon sa masse initiale.
06:55C'est grâce à ces explosions
06:56que l'univers devient
06:58de plus en plus riche
06:59en éléments lourds
07:00qui serviront à former
07:01d'autres étoiles
07:02mais surtout d'autres planètes.
07:04Mais attention,
07:05ce n'est pas un cycle éternel.
07:07Chaque étoile brûle de l'hydrogène,
07:10mais cet hydrogène
07:11n'est pas infini.
07:13Petit à petit,
07:14le carburant de l'univers
07:15s'épuise.
07:16Et c'est là qu'intervient
07:17un concept fondamental
07:19pour comprendre
07:19pourquoi l'univers
07:20est condamné à mourir,
07:21l'entropie.
07:23Alors c'est quoi
07:24exactement l'entropie ?
07:26En simplifiant beaucoup,
07:28on peut dire que
07:28c'est une mesure du désordre
07:30ou de la dégradation
07:31de l'énergie
07:32dans un système.
07:33La deuxième loi
07:34de la thermodynamique
07:35nous dit clairement que
07:36dans un système isolé
07:38comme l'univers,
07:40l'entropie ne fait
07:40qu'augmenter avec le temps.
07:42Dit autrement,
07:43l'énergie dans l'univers
07:45ne cesse de passer
07:46de formes très concentrées
07:47et utiles
07:48à des formes dispersées
07:50et beaucoup moins exploitables.
07:51Par exemple,
07:53revenons sur nos étoiles.
07:54Comme on l'a dit,
07:56elles brûlent leur hydrogène
07:57qui est une forme d'énergie
07:58très organisée
07:59et très concentrée.
08:00En brûlant cet hydrogène,
08:02elles libèrent de la lumière
08:03et de la chaleur
08:04qui se dispersent
08:06dans tout l'espace.
08:07Mais jamais cette énergie
08:09dispersée
08:09ne reviendra toute seule
08:11vers l'étoile
08:12pour recréer de l'hydrogène neuf.
08:14C'est exactement ce phénomène
08:15qui définit la flèche du temps.
08:17Tout avance toujours
08:19dans une seule direction,
08:21du passé organisé
08:22vers le futur désorganisé.
08:25Quand on regarde en arrière,
08:27vers le passé,
08:27on voit donc de l'ordre.
08:29Par exemple,
08:30des étoiles jeunes
08:31avec beaucoup d'hydrogène
08:33prêt à être brûlé.
08:34Mais quand on regarde
08:35vers l'avenir,
08:36on ne voit que du désordre,
08:38de l'énergie
08:39qui s'éparpille dans l'espace.
08:41Des étoiles éteintes,
08:43sans carburant.
08:44Ce processus
08:45est irréversible.
08:47Ce phénomène
08:48a une conséquence
08:49très profonde.
08:50Si on attend
08:50suffisamment longtemps,
08:52toute l'énergie
08:52présente dans l'univers
08:53finira par se répartir
08:55de manière homogène.
08:56Autrement dit,
08:57il n'y aura plus
08:58aucune différence
08:58de température,
09:00plus aucune énergie
09:01pour produire
09:02quoi que ce soit
09:03et donc
09:03plus aucun mouvement
09:05possible.
09:06C'est ça
09:06ce qu'on appelle
09:07la mort thermique
09:08de l'univers.
09:09Dès le 19ème siècle,
09:11le physicien
09:12Lord Kelvin
09:13avait déjà évoqué
09:14cette idée
09:14d'un état final
09:15où tout l'univers
09:17serait totalement calme,
09:19immobile,
09:20sans vie,
09:20sans changement,
09:21dans un état
09:22de repos
09:23et de mort universelle.
09:25Revenons maintenant
09:26aux étoiles
09:27pour bien visualiser
09:28tout ça.
09:28On l'a dit,
09:29quand une étoile brille,
09:30elle transforme
09:31sa masse d'hydrogène
09:33en énergie lumineuse.
09:34Selon la formule
09:35d'Einstein,
09:36E égale MC2.
09:38Et à cause de ça,
09:39l'étoile augmente
09:40directement l'entropie
09:41du cosmos.
09:42Pourquoi ?
09:43Parce que la lumière
09:44émise s'échappe
09:45de l'étoile,
09:46se disperse dans l'espace
09:47et continue son voyage
09:49à jamais.
09:50Cette lumière
09:51ne pourra jamais
09:52être totalement récupérée
09:53ou réutilisée
09:54et elle perd même
09:56progressivement son énergie
09:57à mesure que l'univers
09:59s'étend.
09:59Chaque photon,
10:01chaque particule de lumière
10:02émise par une étoile
10:03contribue donc
10:04un peu plus
10:05à l'usure de l'univers.
10:07On pourrait penser
10:08que la formation d'étoiles
10:10est une création d'ordre
10:11puisque le gaz diffus
10:12s'organise en boule de matière
10:14très structurée.
10:15Mais attention,
10:16ce n'est qu'une illusion.
10:17Parce que lorsque ce gaz
10:19se rassemble
10:19pour former l'étoile,
10:20il libère énormément
10:21de chaleur
10:22dans l'espace autour.
10:23Et cette chaleur dispersée
10:24augmente fortement
10:25l'entropie globale
10:26de l'univers.
10:27En clair,
10:28même lorsqu'on crée
10:29quelque chose
10:30d'apparemment ordonné
10:31comme une étoile,
10:32on paye cette création
10:34par une augmentation
10:35encore un peu plus grande
10:36du désordre autour.
10:38L'entropie
10:38est vraiment implacable.
10:41Globalement,
10:42le désordre
10:43finit toujours par gagner.
10:44Petit à petit,
10:45chaque génération d'étoiles
10:47qui naît et meurt,
10:48l'univers avance
10:49vers un état
10:50où il y a de moins en moins
10:51d'énergie exploitable
10:52pour créer du mouvement,
10:54de la lumière
10:54et de la chaleur.
10:55En fait,
10:56on assiste lentement
10:57à l'épuisement
10:58du potentiel même
10:59de l'univers.
11:00Ce concept d'entropie
11:02nous montre
11:02une réalité incontournable.
11:04Le temps cosmique
11:05ne peut jamais
11:06revenir en arrière.
11:09On voit des étoiles
11:10naître,
11:11vivre,
11:12mourir,
11:12enrichir leur environnement
11:14mais en même temps,
11:15l'énergie utile
11:16se disperse
11:17et le carburant disponible
11:18diminue
11:19sans retour possible.
11:20Avec le temps,
11:21les étoiles vont devenir
11:22de plus en plus rares,
11:24de plus en plus faibles,
11:25jusqu'au jour
11:26où plus aucune nouvelle étoile
11:27ne pourra naître.
11:29C'est là que commencera
11:31la grande nuit cosmique.
11:33Une nuit sans fin.
11:35Bon,
11:36on a bien compris
11:37comment l'univers vieillit
11:38à cause de l'entropie.
11:40Mais il est maintenant temps
11:41de parler d'un autre phénomène
11:43qui pousse lentement
11:44l'univers vers sa fin.
11:46L'expansion cosmique.
11:50Alors concrètement,
11:51qu'est-ce que ça veut dire ?
11:52Depuis le Big Bang,
11:54l'espace lui-même
11:55s'étend constamment.
11:56Comme si vous gonfliez
11:58doucement un ballon.
11:59Les galaxies,
12:00elles,
12:00s'éloignent progressivement
12:02les unes des autres.
12:03Cette expansion
12:04provoque deux effets importants
12:06pour comprendre
12:07l'avenir de l'univers.
12:08Premièrement,
12:09l'expansion cosmique
12:10refroidit lentement
12:11l'univers tout entier.
12:13Aujourd'hui,
12:14la température moyenne
12:15de l'espace
12:15est déjà très froide.
12:16A peine 2,7 degrés Kelvin.
12:20Ce qui représente
12:21moins 270 degrés Celsius.
12:23Cette température
12:24va continuer de diminuer encore
12:26au fur et à mesure
12:27que l'espace grandit.
12:28Deuxièmement,
12:29en s'agrandissant,
12:30l'expansion dilue
12:32petit à petit
12:32la matière disponible
12:33pour former
12:34de nouvelles étoiles.
12:35Actuellement,
12:36on vit une période
12:37que les astronautes
12:38appellent l'ère stellifère.
12:40C'est une période
12:41pendant laquelle
12:41il y a énormément
12:42d'étoiles actives
12:43qui éclairent
12:44tout l'univers.
12:45Mais attention,
12:46ce moment
12:46ne va pas durer
12:47éternellement.
12:48C'est juste
12:49une étape temporaire.
12:51En réalité,
12:52les scientifiques
12:53pensent que le nombre
12:53d'étoiles atteindra
12:54bientôt son maximum,
12:56puis commencera
12:57à diminuer lentement.
12:59Pourquoi ?
13:00Eh bien,
13:00comme on l'a dit,
13:01la quantité de gaz
13:02disponible pour créer
13:03de nouvelles étoiles
13:03dans l'univers
13:04est limitée.
13:05Déjà aujourd'hui,
13:06certaines galaxies
13:07ne fabriquent presque
13:08plus aucune étoile,
13:09alors que d'autres
13:10en produisent encore beaucoup.
13:12Mais même ces galaxies
13:13finiront tôt ou tard
13:14par manquer de gaz.
13:16Selon les calculs
13:17des astrophysiciens,
13:18les galaxies
13:19pourront encore former
13:20des étoiles
13:20pendant très longtemps,
13:22entre 1000 milliards
13:23et 100 000 milliards d'années.
13:25Ça peut sembler très long
13:27par rapport aux 13,8 milliards d'années
13:28depuis le début de l'univers,
13:30mais ça n'est pas infini.
13:32Alors,
13:33qu'est-ce qui se passera ?
13:34Eh bien,
13:35petit à petit,
13:36l'univers va devenir
13:36un endroit sombre.
13:38Les étoiles,
13:39géantes et brillantes,
13:40auront disparu
13:41depuis longtemps,
13:42car elles brûlent
13:43très vite leur carburant.
13:45À ce moment-là,
13:46l'univers entrera
13:47vraiment
13:48dans une période sombre
13:49et très longue.
13:51Pendant cette lente extinction,
13:53l'expansion cosmique
13:54va éloigner encore plus
13:55les galaxies
13:55les unes des autres.
13:57D'ici 1000 milliards d'années,
13:59toutes les galaxies
14:00situées dans notre groupe local
14:01seront tellement éloignées
14:03qu'elles deviendront
14:04totalement invisibles.
14:06Et ça,
14:06même avec les télescopes
14:08les plus puissants possibles.
14:09Chaque galaxie
14:10ou groupe de galaxies
14:11deviendra
14:12comme un îlot isolé
14:13dans un immense océan noir.
14:15À l'intérieur
14:16de ces îles galactiques,
14:17les étoiles mortes
14:18laisseront place
14:19à leur reste.
14:20Des objets très compacts,
14:22comme des naines blanches
14:24qui refroidiront lentement,
14:25des étoiles à neutrons
14:26complètement éteintes
14:27et surtout
14:28beaucoup de trous noirs.
14:31Un détail supplémentaire,
14:33pourrait accélérer
14:34encore cette extinction totale.
14:35Certains physiciens
14:37pensent que le proton,
14:38la particule
14:39qui compose
14:40toute la matière ordinaire
14:41comme les étoiles,
14:42les planètes
14:42et nous-mêmes,
14:43pourrait être instable
14:45sur des périodes
14:46extrêmement longues.
14:48Si cette théorie se vérifie,
14:49même des objets compacts
14:51comme des naines blanches
14:52ou des étoiles à neutrons
14:53finiraient par se désintégrer
14:55complètement
14:55après une durée
14:57incroyable
14:57allant de 10 puissance 30
14:59à 10 puissance 33 années.
15:01Toute la matière ordinaire
15:03disparaîtrait donc
15:05pour ne laisser que
15:05quelques particules isolées
15:07et quelques protons éparpillés.
15:09Au bout du compte,
15:10l'univers deviendrait
15:11un endroit totalement froid,
15:13sombre et vide,
15:14sans aucune énergie
15:16utile ou détectable.
15:17On appelle ce scénario final
15:19le Big Freeze
15:20ou Grand Froid
15:22parce qu'il décrit
15:23exactement cette fin
15:24lente et glacée
15:25vers laquelle se dirige
15:26notre univers.
15:28Une fois que
15:29toutes les étoiles
15:30auront disparu,
15:31l'univers entrera
15:32dans une période
15:32totalement différente.
15:34À ce moment-là,
15:35ces restes d'étoiles
15:37massives
15:37ou de collisions
15:38d'étoiles géantes
15:39seront les seuls objets
15:41vraiment massifs
15:42qui subsisteront
15:43dans l'univers.
15:45Les trous noirs supermassifs,
15:46ces énormes monstres
15:48qui se trouvent
15:48au centre des galaxies
15:49et qui pèsent
15:50des millions
15:51voire des milliards
15:52de fois la masse du Soleil,
15:53continueront d'exister
15:54longtemps
15:55après la disparition
15:56des dernières étoiles.
15:57Mais sans matière
15:58à absorber,
15:59ils ne pourront plus grossir.
16:00Ils resteront là,
16:02silencieux
16:02et invisibles,
16:04complètement noirs
16:05puisqu'il n'y aura
16:06plus rien à avaler.
16:08À côté d'eux,
16:09d'autres trous noirs
16:10beaucoup plus petits
16:11restent d'anciennes supernovas
16:14dériveront
16:14sans but précis.
16:15On pourrait croire
16:16que les trous noirs
16:17sont éternels
16:18parce que rien
16:19ne semble pouvoir
16:20ni les détruire
16:21ni les affecter.
16:22Mais c'est là
16:23qu'intervient
16:23la découverte incroyable
16:25du physicien
16:26Stephen Hawking.
16:27En réalité,
16:28tous les trous noirs
16:29ne durent pas éternellement.
16:31Selon la physique quantique,
16:33certains,
16:34les plus petits,
16:35s'évaporent
16:36très lentement.
16:37Qu'est-ce que ça veut dire
16:38exactement ?
16:38Au bord d'un trou noir,
16:40là où l'attraction
16:41gravitationnelle
16:42est si forte
16:42que même la lumière
16:43ne peut pas s'échapper,
16:44il existe un phénomène
16:46appelé rayonnement
16:47d'Hawking.
16:48C'est un peu comme si
16:49le trou noir
16:49transpirait des particules
16:51et des photons
16:52en perdant ainsi
16:53très lentement
16:53leur masse.
16:54Plus un trou noir
16:55est petit,
16:56plus il perd vite
16:57sa masse.
16:58A l'inverse,
16:59les trous noirs géants
17:00au centre des galaxies
17:02s'évaporent
17:03extrêmement lentement
17:04parce que leur rayonnement
17:05de Hawking
17:06est très très faible.
17:08Alors,
17:09combien de temps
17:10peuvent durer
17:10ces trous noirs
17:11avant de disparaître
17:12complètement ?
17:13Eh bien,
17:13la réponse dépasse
17:15tout ce qu'on pourrait imaginer.
17:16Prenons un trou noir
17:18de la masse
17:18de notre Soleil.
17:19Il lui faudrait
17:2010 puissance 67 ans
17:22pour disparaître
17:23entièrement.
17:24C'est un chiffre
17:26astronomique
17:26et absolument
17:28inimaginable.
17:29Et pour des trous noirs
17:30encore plus gros,
17:31ceux qui font
17:32des milliards de fois
17:33la masse du Soleil,
17:34leur durée de vie
17:35peut atteindre
17:3610 puissance 100 ans.
17:37Pour se donner une idée,
17:39l'âge actuel
17:40de l'univers
17:40est environ
17:4114 milliards d'années.
17:43Il est totalement
17:43insignifiant
17:44comparé à cette durée.
17:45Les trous noirs
17:46seront les derniers
17:47survivants
17:48de l'entropie universelle,
17:50existant bien après
17:51que toutes les étoiles
17:52aient disparu,
17:52bien après
17:53que toute matière
17:54ordinaire
17:54se serait éventuellement
17:55désagrégée.
17:57Mais attention,
17:59même ces géants
17:59finiront par disparaître.
18:01Dans un avenir
18:02incroyablement lointain,
18:04après des durées
18:04tellement grandes
18:05qu'elles n'ont
18:06presque plus de sens,
18:07les derniers trous noirs
18:08eux-mêmes
18:08arriveront à leur fin.
18:10Quand un trou noir
18:11s'approche
18:12de sa disparition,
18:13il commence à rayonner
18:14de plus en plus fort.
18:15Car plus il perd
18:16de masse,
18:17plus son rayonnement
18:18augmente.
18:19A la toute fin,
18:20dans ces derniers instants,
18:21il produit
18:22un énorme flash
18:23d'énergie,
18:24comme un ultime feu
18:26d'artifice.
18:26Ce sera le dernier
18:27moment lumineux
18:28dans un univers
18:29déjà mort
18:30depuis longtemps.
18:32Après ce dernier sursaut,
18:34le trou noir
18:34s'étendra définitivement
18:35et disparaîtra
18:37pour toujours.
18:38Quand les trous noirs
18:39auront fini par s'évaporer
18:41complètement,
18:41il ne restera pratiquement
18:43plus rien dans l'univers.
18:44Tout ce qui subsistera
18:46sera un espace
18:47incroyablement vide,
18:48peuplé uniquement
18:49de quelques particules
18:50très légères
18:51comme des électrons,
18:52des neutrinos
18:53ou des photons
18:54avec une énergie
18:55ridiculement faible.
18:56La température
18:57sera à peine
18:58au-dessus du zéro absolu,
18:59de manière
19:00parfaitement uniforme.
19:01A ce moment-là,
19:02l'univers aura atteint
19:03un état d'équilibre total
19:05où plus aucun mouvement,
19:07aucune activité physique
19:08notable
19:09ne pourra se produire.
19:10Ce sera véritablement
19:12la fin ultime
19:13de l'univers.
19:15Ce destin calme,
19:16froid et silencieux
19:18est ce qu'on appelle
19:19le Big Freeze.
19:20L'état final
19:21où toute énergie utile
19:23a disparu pour toujours.
19:24Mais attention,
19:25il existe encore
19:26d'autres théories,
19:27d'autres scénarios alternatifs.
19:29En plus du scénario
19:31du grand froid,
19:32du Big Freeze
19:32dont on a parlé,
19:34il existe d'autres façons
19:35dont l'univers
19:36pourrait se terminer.
19:37Les scientifiques
19:37ont imaginé
19:38d'autres scénarios possibles.
19:40Chacune avec son nom,
19:41le Big Crunch,
19:42le Big Rip
19:43ou le Big Slurp.
19:45Le Big Crunch,
19:46c'est un peu comme
19:47le contraire du Big Bang,
19:49le grand début de l'univers.
19:50Dans ce scénario,
19:52au lieu de continuer
19:52à s'étendre sans fin,
19:54l'univers pourrait
19:55s'arrêter de grandir
19:56puis commencer
19:57à rétrécir progressivement.
19:59Comment est-ce
20:00que ça pourrait se produire ?
20:01Eh bien, imaginez
20:02que l'expansion
20:04de l'univers
20:04ralentisse peu à peu,
20:06puis s'arrête complètement
20:07avant de repartir
20:09en sens inverse.
20:09Au lieu de s'étendre,
20:11l'espace commencerait
20:12alors à rétrécir,
20:14un peu comme un ballon
20:15qui dégonfle.
20:16Pourquoi ça pourrait arriver ?
20:18Eh bien,
20:18si la gravité
20:19de toute la matière
20:20est suffisamment forte
20:21pour vaincre cette expansion,
20:23elle pourrait attirer
20:24de nouveau
20:24toutes les galaxies
20:25les unes vers les autres.
20:26Les galaxies
20:27se rapprocheraient progressivement,
20:29puis entreraient
20:29en collision,
20:31fusionnant ensemble
20:31pour donner naissance
20:32à une masse
20:33compacte et brûlante.
20:35Un petit peu
20:35comme si l'entropie
20:36s'enversait.
20:37Finalement,
20:38tout l'univers
20:39s'effondrerait
20:39en un point
20:40extrêmement dense
20:41et chaud,
20:41très semblable
20:42au point de départ
20:43du Big Bang.
20:44En fait,
20:45on pourrait imaginer
20:46ça comme un Big Bang
20:47mais à l'envers.
20:48Certains scientifiques
20:49pensent même
20:49que le Big Crunch
20:50pourrait mener
20:51à un nouveau Big Bang,
20:52un peu comme une boucle
20:54sans fin,
20:54où l'univers s'étend
20:56puis se rétracte
20:57encore et encore.
20:58Mais il y a un phénomène
20:59important avec cette idée,
21:01l'entropie.
21:01A chaque cycle,
21:03le désordre
21:03augmenterait toujours plus,
21:05ce qui rend difficile
21:06d'imaginer un univers
21:07qui renaîtrait indéfiniment.
21:09Par contre,
21:09le Big Crunch
21:10est loin d'être
21:11le scénario le plus probable
21:13parce que
21:13les mesures actuelles
21:15indiquent que l'univers
21:16continue à s'étendre
21:17et même
21:18qu'il s'étend
21:19de plus en plus vite
21:19à cause de quelque chose
21:21d'étrange
21:21qu'on appelle
21:22l'énergie noire.
21:24Autrement dit,
21:25pour l'instant,
21:25rien n'indique
21:26que l'univers
21:26se contractera
21:28un jour à nouveau.
21:29Il existe une autre théorie
21:30qu'on appelle le Big Rip
21:31ou Grande Déchirure.
21:34Alors de quoi
21:34est-ce qu'on parle exactement ?
21:35Au lieu d'un univers
21:36qui finit par se rétracter,
21:38le Big Rip
21:38décrit un univers
21:39dont l'expansion
21:40s'accélère tellement
21:41qu'il finit
21:42par tout déchirer
21:43sur son passage.
21:45Actuellement,
21:45on sait déjà
21:46que l'expansion
21:47de l'univers
21:47est en train d'accélérer,
21:49poussée par quelque chose
21:50que les scientifiques
21:51appellent
21:51l'énergie noire.
21:53C'est une sorte
21:54de force mystérieuse
21:55qui fait que l'univers
21:56grandit
21:57de plus en plus vite.
21:58Mais imaginez maintenant
21:59que cette énergie noire
22:01devienne encore plus puissante
22:03avec le temps.
22:04Au lieu de simplement
22:05continuer
22:06d'accélérer lentement,
22:07l'expansion
22:08pourrait devenir
22:09si rapide
22:09que tout finirait
22:10par se détacher
22:11et se désintégrer.
22:13C'est exactement
22:14le scénario du Big Rip.
22:16Comment ça se passerait ?
22:18Eh bien au début,
22:19rien de très différent
22:20d'aujourd'hui.
22:21Les galaxies
22:22les plus éloignées
22:23s'éloignent
22:24de plus en plus vite
22:25jusqu'à disparaître
22:26complètement de notre vue.
22:28C'est déjà
22:28ce qui est en train d'arriver.
22:30Ensuite,
22:31même les groupes
22:31de galaxies
22:32qui normalement
22:33restent liés
22:34par la gravité
22:35commenceraient
22:36à se séparer.
22:37Puis rapidement,
22:38les galaxies
22:39elles-mêmes
22:39comme notre Vau Lactée
22:40ne pourraient plus
22:41tenir ensemble.
22:42Les étoiles
22:43continueraient à s'échapper
22:44dans toutes les directions.
22:45En avançant encore
22:46dans le temps,
22:47l'énergie noire
22:48deviendrait tellement puissante
22:49qu'elle s'attaquerait
22:50au système stellaire
22:51comme le nôtre.
22:52Notre Soleil
22:53ne pourrait plus retenir
22:54les planètes
22:55et celles-ci
22:55seraient arrachées
22:56de leur orbite
22:57et projeter dans l'espace.
22:59Mais ce scénario
23:00ne s'arrête pas là.
23:01Il devient
23:02encore plus extrême.
23:03Dans les derniers instants
23:04du Big Rip,
23:05l'énergie noire
23:06dépasserait même
23:07les forces
23:08qui tiennent
23:08l'ensemble des planètes
23:09et les atomes
23:11eux-mêmes.
23:12La Terre, par exemple,
23:13serait littéralement
23:14déchirée en morceaux.
23:15Puis ces morceaux
23:16seraient eux-mêmes
23:17déchirés en morceaux
23:18encore plus petits
23:19jusqu'à ce que les atomes
23:20soient brisés
23:21en particules élémentaires isolées.
23:22Vous l'avez compris,
23:23ce scénario est encore
23:24plus dramatique.
23:25Mais attention,
23:27il dépend entièrement
23:28de la nature exacte
23:29de l'énergie noire.
23:30Aujourd'hui,
23:31la plupart des données
23:32indiquent que l'énergie noire
23:33est relativement stable,
23:35ce qui signifie
23:36qu'un Big Rip
23:37est très improbable.
23:39Cependant,
23:39il y a encore
23:40des incertitudes.
23:41Certains calculs
23:42montrent que l'énergie noire
23:43avait une nature
23:45particulière,
23:46appelée
23:47énergie noire fantôme,
23:49avec une pression négative
23:51qui augmente
23:52avec le temps.
23:52Alors,
23:53un Big Rip
23:54pourrait
23:55effectivement
23:55se produire.
23:57Le cosmologiste
23:58Robert Cadwell
23:59avait même calculé
24:00en 2003
24:00que si cette énergie
24:02noire fantôme
24:02existe,
24:04alors le Big Rip
24:05pourrait arriver
24:05dans environ
24:0622 milliards d'années.
24:09Bien sûr,
24:09ce chiffre
24:10est très incertain.
24:12Selon les propriétés
24:13exactes
24:14de cette énergie mystérieuse,
24:15cette déchirure finale
24:16pourrait être
24:17beaucoup plus éloignée
24:18dans le temps
24:18ou même
24:19ne jamais arriver du tout.
24:21Et maintenant,
24:22je vais vous parler
24:23d'un troisième scénario
24:24un peu étrange
24:26qu'on appelle
24:27le Big Slurp
24:28ou Grand Avalement.
24:30Il s'agit d'une fin
24:31très différente
24:32des deux précédentes,
24:33liée à une sorte
24:34de changement profond
24:36dans la structure
24:36même de l'espace.
24:38Alors,
24:38c'est quoi
24:39le Big Slurp ?
24:41Pour comprendre,
24:42il faut savoir
24:42que l'espace
24:43autour de nous
24:44n'est pas vraiment
24:45vide comme on
24:45pourrait le penser.
24:46Même ce qu'on appelle
24:47le vide
24:48contient quelque chose,
24:50des champs quantiques.
24:52Le plus célèbre
24:53de ces champs,
24:53c'est le champ de Higgs,
24:55celui qui donne
24:56leur masse
24:57aux particules élémentaires.
24:59Aujourd'hui,
24:59notre univers
25:00semble se trouver
25:01dans un état
25:01plutôt stable
25:02de ce champ de Higgs.
25:04Mais attention,
25:05il pourrait exister
25:06un autre état de vide,
25:07encore plus stable,
25:08avec une énergie
25:09plus basse
25:10que celui dans lequel
25:11on vit aujourd'hui.
25:11En clair,
25:12notre univers
25:13pourrait être coincé
25:14dans une sorte
25:14de faux vide,
25:15un état stable,
25:17mais pas forcément
25:18définitif.
25:19Le big slurp
25:20se produirait
25:21si notre univers
25:21basculait soudainement
25:23de cet état
25:23de faux vide
25:24à un état
25:25de vrai vide,
25:26plus stable,
25:27avec une énergie
25:28encore plus basse.
25:29Et cette bulle
25:30de vide
25:31commencerait aussitôt
25:32à s'étendre
25:33dans toutes les directions
25:34à la vitesse de la lumière.
25:36Parce que ce nouvel état
25:37serait plus favorable,
25:39plus stable
25:39que l'ancien,
25:40un peu comme si
25:41tout l'univers
25:42essayait de se mettre
25:43à l'état
25:43le plus bas
25:44possible d'énergie.
25:46À mesure que la bulle
25:47avance,
25:48elle remplacerait
25:49complètement ce faux vide
25:50dans lequel nous vivons
25:51par ce nouveau vide.
25:53Mais qu'est-ce que ça
25:54signifierait
25:55concrètement pour nous ?
25:57Eh bien,
25:57rien de bon,
25:58malheureusement.
25:59Cette bulle,
26:00en avançant
26:01à la vitesse
26:01de la lumière,
26:02changerait brutalement
26:03les lois de la physique
26:04que nous connaissons.
26:05Les atomes,
26:06les molécules,
26:07tout ce qui compose
26:08la matière
26:08que nous connaissons
26:09aujourd'hui
26:09pourrait probablement
26:11ne pas survivre
26:12à ce changement soudain.
26:13En clair,
26:14il serait instantanément
26:16détruit à l'intérieur
26:17de cette bulle.
26:18Ce serait un peu
26:19comme une énorme vague
26:20qui effacerait
26:21complètement tout
26:21sur son passage
26:22et réinitialiserait
26:24totalement notre univers.
26:26Notre partie du cosmos
26:27serait remplacée
26:28par quelque chose
26:29de complètement nouveau
26:30mais complètement incompatible
26:32avec la vie
26:33et même la structure
26:34actuelle de notre matière.
26:35Alors,
26:36une question se pose.
26:37Est-ce que cela pourrait
26:38détruire tout l'univers
26:40d'un coup ?
26:41Eh bien,
26:42pas forcément.
26:43Si l'univers
26:44est infiniment grand,
26:45il est possible
26:46que certaines régions
26:47très éloignées
26:47échappent à cette catastrophe
26:49simplement parce qu'elles
26:50s'éloignent plus vite
26:51que la vitesse d'expansion
26:52de la bulle.
26:53Mais pour notre région
26:54locale de l'univers,
26:55ce serait définitivement
26:57la fin.
26:57Le pire dans tout ça,
26:58c'est que nous ne verrions
26:59même pas arriver
27:00la catastrophe
27:00puisqu'elle se déplace
27:02à la vitesse de la lumière.
27:04Quand la bulle nous attendra,
27:05il sera déjà trop tard
27:06pour la voir
27:07et pour réagir.
27:09Mais pas de panique,
27:11d'après ce qu'on sait
27:11aujourd'hui,
27:12ce scénario de Big Slurp
27:13est extrêmement improbable,
27:15du moins à court terme.
27:17Les calculs indiquent
27:18que même si ça devait
27:19se produire,
27:20cela arriverait
27:21dans un temps
27:22incroyablement long,
27:23peut-être même
27:24de l'ordre de 10 puissances
27:25en temps
27:26ou même
27:27beaucoup plus tard.
27:28Autrement dit,
27:29c'est extrêmement improbable
27:30que cela se produise
27:31pendant la durée de vie
27:32des étoiles
27:32ou même pendant les périodes
27:34que nous avons décrites
27:35jusqu'ici.
27:35Alors, revenons sur notre affaire
27:37d'entropie.
27:38Après avoir vu
27:39en quoi ça consistait,
27:40on pourrait se demander
27:41est-ce que l'entropie
27:42est vraiment une fatalité ?
27:44Est-ce qu'il n'existe pas
27:45des moyens,
27:47même très petits,
27:48de ralentir ce processus,
27:50de l'arrêter,
27:51voire même
27:51de le faire reculer ?
27:52Eh bien,
27:53commençons par regarder
27:54du côté de l'infiniment petit,
27:55là où les règles habituelles
27:57ne semblent pas toujours valables.
27:59À cette échelle microscopique,
28:01les lois de la physique
28:02sont étranges.
28:03Elles marchent dans
28:04les deux sens du temps.
28:06En théorie,
28:07si on filme un événement
28:08à l'échelle atomique,
28:09le film passé à l'envers
28:11paraîtrait tout aussi logique.
28:13Et plus fascinant encore,
28:15des expériences récentes
28:16en physique quantique
28:17ont même montré
28:17qu'un système très petit
28:19pouvait spontanément
28:20retrouver de l'ordre
28:21comme si l'entropie
28:23reculait un bref instant.
28:25Imaginez un verre d'eau chaude.
28:27Au lieu de se refroidir tout seul,
28:29il se réchaufferait
28:30soudainement davantage.
28:31C'est exactement
28:32ce qui semble arriver
28:33à toute petite échelle,
28:35très brièvement.
28:36Bien sûr,
28:37cela ne dure qu'un instant
28:39très court,
28:40avant que tout revienne
28:41à la normale.
28:42Mais c'est une preuve
28:43que dans l'univers quantique,
28:45l'entropie peut marquer
28:46des pauses
28:46et même reculer légèrement
28:48avant de reprendre
28:49son cours initial.
28:50Il existe aussi des théories,
28:52encore plus subtiles,
28:54où la réponse ne vient
28:55ni de l'infiniment petit
28:56ni de l'infiniment grand,
28:58mais plutôt de la structure même
29:00de l'espace-temps.
29:01Certains physiciens
29:02imaginent que l'espace-temps
29:03pourrait posséder
29:04des dimensions cachées
29:05ou des symétries inconnues
29:07capables d'influencer
29:08la direction du temps.
29:10Dans ces théories,
29:11la flèche du temps
29:12pourrait parfois se courber,
29:13voire même
29:14s'inverser localement.
29:16Imaginez qu'à des moments
29:17très rares,
29:18dans des circonstances
29:19exceptionnelles,
29:20le temps ralentisse
29:21ou fasse même
29:22demi-tour,
29:23créant ainsi des boucles
29:25où l'entropie reculerait
29:26temporairement.
29:27Même si ces idées
29:28restent très spéculatives,
29:30elles nous font espérer
29:31que l'univers
29:32cache encore
29:33bien des secrets.
29:35Enfin,
29:36une dernière idée,
29:37encore plus audacieuse,
29:38serait qu'une force
29:39extérieure à notre univers
29:40puisse remettre
29:41l'entropie à zéro.
29:43On pourrait imaginer
29:44quelque chose
29:44qui existe au-delà
29:45de notre univers,
29:46de notre espace
29:47et de notre temps,
29:48peut-être une énergie
29:49ou une loi plus vaste
29:51encore inconnue.
29:52Si cette force
29:53interagissait
29:54avec notre univers,
29:55elle pourrait éventuellement
29:56disperser le chaos
29:58accumulé
29:58et permettre
29:59un nouveau départ.
30:01Toutes ces idées
30:02nous rappellent
30:03que le destin
30:04de l'entropie
30:05n'est peut-être
30:06pas aussi fixé
30:07que l'on pense.
30:08L'univers
30:09cache encore
30:09de nombreux mystères
30:10et peut-être
30:11que la flèche du temps
30:12elle-même
30:12nous réserve
30:13encore des surprises.
30:14En fin de compte,
30:15même si nous ignorons
30:16encore beaucoup de choses,
30:17l'univers a toujours
30:19la capacité
30:19de nous étonner.
30:20et il pourrait garder
30:22quelque part
30:22dans ses profondeurs
30:23la possibilité
30:25d'un renouveau.
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