Histoire de l'univers
+ 10-43 seconde : le chaos
La première étape possible que nous pouvons noter sur Taxe des temps se situe à 10-43 seconde, ce qui correspond à la plus petite période de temps ayant une signification. La température de l’Univers était alors énorme, 1032 degrés. Il était composé d’un magma informe de particules de toutes sortes, ainsi que de leurs antiparticules. La plupart d’entre elles n’existent plus à notre époque.
Toutes les expériences interprètent le fonctionnement du monde actuel grâce à quatre interactions possibles qui s’exercent entre les objets : l’interaction gravitationnelle (la pomme qui tombe), l’interaction électromagnétique (l’électricité et le magnétisme) ; les deux autres interactions qui concernent la matière à très petite échelle : l’interaction nucléaire, ou forte, qui régit le noyau atomique, et l’interaction faible, reliée à la radioactivité.
Plusieurs raisons conduisent à penser que, dans les conditions extrêmes de l’Univers primordial, ces quatre interactions étaient combinées en une seule, l’interaction fondamentale unifiée, qui s’est ensuite divisée, par étapes successives, pour donner les interactions actuelles. C’est ce que l’on appelle couramment la « théorie du tout ». C’est au moment de ce chaos primordial que s’est produite une première division : l’interaction gravitationnelle s’est séparée des trois autres.
+ 1o-35 seconde : fin de la Grande Unification
L’ensemble laisse finalement un magma renouvelé, contenant un tout petit peu plus de particules de matière que de particules d’antimatière. Alors se produit la destruction de presque tout : la matière et l’antimatière s’annihilent mutuellement, pour ne « laisser vivre » que le minuscule excédent de matière qui deviendra le monde actuel. Les calculs montrent quil n’est finalement resté qu’une seule particule sur trente millions. C’est-à-dire que pour trente millions de particules d’antimatière, il y avait trente millions plus une particule de matière, et nous sommes les descendants de cette particule supplémentaire.
+ 1o-12 seconde : dernière période de séparation
Elles se séparent alors, d’une manière aussi violente que les précédentes, mais avec un peu moins d’énergie tout de même car l’Univers est moins chaud. Ici encore de nouvelles particules se créent, appelées bosons W+, W‘ et Z°. Le succès de cette théorie a été confirmé lorsque ces particules, prédites par les calculs, ont été découvertes au CERN grâce au LEP , ancêtre du LHC.
+ 1o-6 seconde : formation des premiers composants atomiques
La température est descendue à i ooo milliards de degrés. Il ny avait pas jusqu’ici de protons ni de neutrons, les composants des noyaux atomiques. Il faisait trop chaud pour qu’ils puissent survivre. On peut le vérifier à notre époque grâce aux grands accélérateurs, où un effet comparable aux fortes températures est simulé par des collisions violentes entre deux faisceaux de particules.
Les protons et les neutrons sont composés de trois particules plus petites, les quarks. A des températures très élevées, l’Univers est rempli de quarks solitaires, qui mènent leur vie propre parmi toutes les autres particules présentes. Mais lorsque la température atteint iooo milliards de degrés, les quarks se cherchent les uns les autres pour s’associer. Ils peuvent former des couples, ce qui donne des particules appelées « mésons », ou encore des trios, ce qui donne les protons et les neutrons. C’est ce que l’on appelle une « transition de phase », comme pour l’eau qui se prend en glace à o°C.
Les protons sont les premiers de tous les noyaux atomiques. Plus tard, dans l’histoire de l’Univers, ils pourront chacun capturer un électron pour devenir des atomes d’hydrogène, l’élément le plus léger de tous ceux qui existent. Plus tard encore, ces atomes d’hydrogène pourront s’associer à des atomes d’oxygène pour donner l’eau indispensable à la vie telle que nous la connaissons sur Terre.
Vidéo : + 10-43 seconde : le chaos
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