Son déroulement
Voici le deroulement du big bang tel que le croit aujourd'hui la majorité des
cosmologues.
0 seconde
L’univers est né dans des circonstances inconnues et peut-être
inconnaissables, car les lois qui régissent notre univers ne semblent pas
pouvoir s'y appliquer. La conception traditionnelle du big-bang suggère qu’il
a émergé d’une «singularité» - un point de densité infinie où toutes
les lois connues de l’espace et du temps n'ont pas lieu.
Le big bang marque l'instant zéro de l'Univers, qui,à son origine, n'a rien en
commun avec celui que nous connaissons : la densité de matière et la température
sont infinies. Nous ne pouvons pas espérer obtenir des informations antérieures
à cet instant : le temps semble être né de ce moment.
De l' instant zéro à 10^-43 secondes
Cette periode s'appelle " temps de Planck", durant laquelle des paires
de particules-antiparticules, apparaissent, en naissant de l'énergie très
intense reignant dans tout l'univers (encore assez petit), et disparaissent, en
s'annihilant, continuellement, déformant
sans arrêt la trame de l'espace-temps : cela signifie que le temps n'est pas
encore vraiment un temps, il ne cesse de se deformer.
Nous ne pouvons donc rien dire de ces tous premiers instants de l'univers. En
fait, d'après les théories physiques, l'espace et le temps n'apparaissent
reellementqu'à
l'issue de ce temps de Planck. L'univers est alors soumis à une température
de 10^32K ( appelée température de Planck )(0°K = -273.15°C).
10^-43 à 10^-35 secondes
Les théories actuelles supposent une période d’«inflation» accélérée
— expansion qui a dépassé la vitesse de la lumière. Au départ, minuscule
ballon de moins d’un millimètre de diamètre, l’univers se serait gonflé
bien au-delà des distances observables par les télescopes. Cette inflation se
serait produite sous l'effet d'un champ scalaire, celui-ci aurait joué le rôle
d'une force répulsive qui aurait fait gonflé l'univers d'un facteur 10^50. Ce
ne sont pas les limites de l'univers qui s'agrandissent, mais bien l'univers
lui-même qui grossit : chaque particule s'éloigne de ses voisines. Pendant ce
temps, l'énergie du champ scalaire diminue graduellement. Lorsqu'elle devient
insuffisante, l'inflation s'arrête et le reste d'énergie du champ scalaire se
matérialise en particules telles que des photons ou des électrons.
Une fois le champ scalaire disparu, l'expansion de l'univers se poursuit de façon régulière , comme on l'observe auourd'hui.
10^-35 à 10^-12 secondes
L’«inflation» s’est arrêtée. La force motrice qui l’anime laisse derrière
elle des particules élémentaires — électrons, quarks.. — dans un
environnement où les températures sont inouïes. La température passe en
dessous de 10^27 degrés, l'univers semble alors se figer,geler, à l'inverse du
vide "fondu" qui le précede; trois nouvelles forces apparaissent
alors : la force forte (qui assemble les noyaux des atomes), la force faible
(qui régit la radioactivité) et la force électromagnétique (qui agit entre
les particules chargées électriquement). Ces trois forces viennent s'ajouter
à la gravitation déjà présente . Les lois d’Einstein sont désormais
valables. L’univers continue à se refroidir au fur et à mesure qu'il grandit.
10^-6 secondes
L’univers s’est refroidi jusqu’à un milliard de degrés . Les quarks
commencent à s’agglutiner trois par trois, formant les premiers protons et
neutrons, modules de base des atomes.
Il aurait dû, logiquement, se former autant de particules que d'antiparticules. Or le monde qui nous entoure est composé de matière exclusivement, et toutes les observations actuelles incitent à croire qu'il en est de même du reste de l'univers. En fait, certaines considérations de physiques théoriques laissent à penser que les particules et antiparticules ne se conduisent pas rigouresement de la même manière, permettant ainsi à la matière de l'emporter sur l'anti-matière. Typiquement dans un rapport de un milliard + 1 quarks pour un miliard d'anti-quarks. C'est cet infime supplément qui a suffit à permettre l'existence de la matière dont nous sommes actuellement constitués.
100 secondes
Neutrons et protons fusionnent pour constituer les noyaux d’atome fondamentaux
( = nucléosynthèse ) : ceux de l’hydrogène, de l’hélium et du lithium.
L’univers se refroidit à une vitesse extraordinaire, et il n’y a plus assez
de chaleur pour former d’autres éléments, plus lourds.