1
00:00:00,000 --> 00:00:02,000
L'univers

2
00:00:02,000 --> 00:00:04,000
est vraiment grand.

3
00:00:04,000 --> 00:00:07,000
Nous vivons dans une galaxie, la Galaxie de la Voie Lactée.

4
00:00:07,000 --> 00:00:10,000
Il y a environ une centaine de milliards d'étoiles dans la Voie Lactée.

5
00:00:10,000 --> 00:00:12,000
Si vous prenez un appareil-photo,

6
00:00:12,000 --> 00:00:14,000
que vous le pointez vers une partie quelconque du ciel,

7
00:00:14,000 --> 00:00:16,000
et que vous maintenez l'obturateur ouvert,

8
00:00:16,000 --> 00:00:19,000
tant que votre appareil est rattaché au télescope spatial Hubble,

9
00:00:19,000 --> 00:00:21,000
vous verrez quelque chose qui ressemble à cela.

10
00:00:21,000 --> 00:00:24,000
Chacune de ces petites tâches

11
00:00:24,000 --> 00:00:26,000
est une galaxie d'environ la taille de la Voie Lactée --

12
00:00:26,000 --> 00:00:29,000
et chacune possède une centaine de milliards d'étoiles.

13
00:00:29,000 --> 00:00:32,000
Il y a environ une centaine de milliards de galaxies

14
00:00:32,000 --> 00:00:34,000
dans l'univers observable.

15
00:00:34,000 --> 00:00:36,000
Le seul chiffre qu'il vous faut connaître c'est 100 milliards.

16
00:00:36,000 --> 00:00:39,000
L'âge de l'univers, entre aujourd'hui et le Big Bang,

17
00:00:39,000 --> 00:00:41,000
est de cent milliards en années de chien.

18
00:00:41,000 --> 00:00:43,000
(Rires)

19
00:00:43,000 --> 00:00:46,000
Ce qui en dit long sur notre place dans l'univers.

20
00:00:46,000 --> 00:00:48,000
Une telle image ne peut être qu'admirée.

21
00:00:48,000 --> 00:00:50,000
Elle est d'une extrême beauté.

22
00:00:50,000 --> 00:00:53,000
Je me suis souvent demandé quelle pression évolutive

23
00:00:53,000 --> 00:00:56,000
a poussé nos ancêtres de la région du Veld à s'adapter et évoluer

24
00:00:56,000 --> 00:00:58,000
afin d'apprécier pleinement des images de galaxies

25
00:00:58,000 --> 00:01:00,000
alors qu'ils n'en avaient aucune.

26
00:01:00,000 --> 00:01:02,000
Mais nous aimerions aussi comprendre l'univers.

27
00:01:02,000 --> 00:01:06,000
En tant que cosmologiste, je demande: pourquoi l'univers est-il ainsi?

28
00:01:06,000 --> 00:01:09,000
Nous possédons un indice majeur: l'univers change avec le temps.

29
00:01:09,000 --> 00:01:12,000
Si nous regardions une de ces galaxies et mesurions sa vitesse,

30
00:01:12,000 --> 00:01:14,000
elle s'éloignerait de nous.

31
00:01:14,000 --> 00:01:16,000
Et si nous observons une galaxie encore plus lointaine,

32
00:01:16,000 --> 00:01:18,000
elle s'éloignerait encore plus rapidement.

33
00:01:18,000 --> 00:01:20,000
Ainsi, on dit que l'univers est en expansion.

34
00:01:20,000 --> 00:01:22,000
Ce que cela signifie est que, par le passé,

35
00:01:22,000 --> 00:01:24,000
les choses étaient plus proches les unes des autres.

36
00:01:24,000 --> 00:01:26,000
Jadis, l'univers était plus dense,

37
00:01:26,000 --> 00:01:28,000
et plus chaud aussi.

38
00:01:28,000 --> 00:01:30,000
Si on concentre des substances, la température augmente.

39
00:01:30,000 --> 00:01:32,000
Cela nous semble plutôt logique.

40
00:01:32,000 --> 00:01:34,000
Ce qui nous est plus difficile de comprendre

41
00:01:34,000 --> 00:01:37,000
est que l'univers, aux premiers instants, près du Big Bang,

42
00:01:37,000 --> 00:01:39,000
était très, très plat.

43
00:01:39,000 --> 00:01:41,000
Vous pensez peut-être que ce n'est pas surprenant.

44
00:01:41,000 --> 00:01:43,000
L'air dans cette pièce est très plat.

45
00:01:43,000 --> 00:01:46,000
Vous pouvez penser, "Peut-être que les choses se sont elles-mêmes aplaties."

46
00:01:46,000 --> 00:01:49,000
Mais les conditions près du Big Bang sont bien plus différentes

47
00:01:49,000 --> 00:01:51,000
que les conditions de l'air dans cette pièce.

48
00:01:51,000 --> 00:01:53,000
Notamment, tout était beaucoup plus dense.

49
00:01:53,000 --> 00:01:55,000
L'attraction gravitationnelle des choses

50
00:01:55,000 --> 00:01:57,000
était beaucoup plus forte près du Big Bang.

51
00:01:57,000 --> 00:01:59,000
Il faut garder à l'esprit

52
00:01:59,000 --> 00:02:01,000
que l'univers a une centaine de milliards de galaxies,

53
00:02:01,000 --> 00:02:03,000
qui possèdent chacune une centaine de milliards d'étoiles.

54
00:02:03,000 --> 00:02:06,000
Aux premiers instants, ces centaines de milliards de galaxies

55
00:02:06,000 --> 00:02:09,000
étaient concentrées dans une zone de cette taille environ --

56
00:02:09,000 --> 00:02:11,000
littéralement, aux premiers instants.

57
00:02:11,000 --> 00:02:13,000
Et il faut imaginer cette concentration en train de se faire

58
00:02:13,000 --> 00:02:15,000
sans aucune imperfection,

59
00:02:15,000 --> 00:02:17,000
sans aucune petite tache

60
00:02:17,000 --> 00:02:19,000
là où il y avait un peu plus d'atomes qu'à d'autres endroits.

61
00:02:19,000 --> 00:02:22,000
Autrement, sous la force de gravitation, ces galaxies se seraient effondrées sur elles-mêmes

62
00:02:22,000 --> 00:02:24,000
dans un immense trou noir.

63
00:02:24,000 --> 00:02:27,000
Le fait que l'univers reste très plat aux premiers instants

64
00:02:27,000 --> 00:02:29,000
n'est pas chose facile, c'est une formation complexe.

65
00:02:29,000 --> 00:02:31,000
Cela nous indique

66
00:02:31,000 --> 00:02:33,000
que le début de l'univers n'est pas dû au hasard.

67
00:02:33,000 --> 00:02:35,000
Quelque chose a provoqué ce phénomène.

68
00:02:35,000 --> 00:02:37,000
Nous voudrions savoir de quoi il s'agit.

69
00:02:37,000 --> 00:02:40,000
Un début de réponse a été apporté par Ludwig Boltzmann,

70
00:02:40,000 --> 00:02:43,000
un physicien autrichien du 19ème siècle.

71
00:02:43,000 --> 00:02:46,000
Boltzmann nous a permis de comprendre l'entropie.

72
00:02:46,000 --> 00:02:48,000
Vous avez entendu parler de l'entropie.

73
00:02:48,000 --> 00:02:51,000
Il s'agit du caractère aléatoire, désordonné, chaotique de certains systèmes.

74
00:02:51,000 --> 00:02:53,000
Boltzmann a fourni une formule --

75
00:02:53,000 --> 00:02:55,000
aujourd'hui gravée sur sa tombe --

76
00:02:55,000 --> 00:02:57,000
qui quantifie vraiment ce qu'est l'entropie.

77
00:02:57,000 --> 00:02:59,000
En gros, l'entropie

78
00:02:59,000 --> 00:03:01,000
c'est le nombre de façons

79
00:03:01,000 --> 00:03:04,000
de réorganiser les constituants d'un système pour que l'on ne s'aperçoive de rien,

80
00:03:04,000 --> 00:03:06,000
afin qu'au niveau macroscopique, il ait la même apparence.

81
00:03:06,000 --> 00:03:08,000
Prenons l'air dans cette pièce,

82
00:03:08,000 --> 00:03:11,000
vous ne remarquez pas chaque atome individuellement.

83
00:03:11,000 --> 00:03:13,000
Un système où l'entropie est faible

84
00:03:13,000 --> 00:03:15,000
ne comprend que quelques formations qui ressemblent à cela.

85
00:03:15,000 --> 00:03:17,000
Un système où l'entropie est élevée

86
00:03:17,000 --> 00:03:19,000
comprend de nombreuses formations qui ressemblent à cela.

87
00:03:19,000 --> 00:03:21,000
C'est une information à l'importance cruciale,

88
00:03:21,000 --> 00:03:23,000
puisqu'elle permet d'expliquer

89
00:03:23,000 --> 00:03:25,000
le deuxième principe de la thermodynamique --

90
00:03:25,000 --> 00:03:28,000
le principe qui dit que l'entropie augmente dans l'univers,

91
00:03:28,000 --> 00:03:30,000
ou bien dans un endroit isolé de l'univers.

92
00:03:30,000 --> 00:03:32,000
L'entropie augmente simplement parce

93
00:03:32,000 --> 00:03:35,000
qu'il existe beaucoup plus de systèmes avec

94
00:03:35,000 --> 00:03:37,000
une entropie élevée plutôt qu'une entropie faible.

95
00:03:37,000 --> 00:03:39,000
C'est une formidable information

96
00:03:39,000 --> 00:03:41,000
mais qui oublie de mentionner autre chose.

97
00:03:41,000 --> 00:03:43,000
Cette idée que l'entropie augmente, au fait,

98
00:03:43,000 --> 00:03:46,000
se trouve derrière ce que l'on appelle la flèche du temps,

99
00:03:46,000 --> 00:03:48,000
la différence entre le passé et le futur.

100
00:03:48,000 --> 00:03:50,000
Chaque différence que l'on peut trouver

101
00:03:50,000 --> 00:03:52,000
entre le passé et le futur

102
00:03:52,000 --> 00:03:54,000
s'explique par l'augmentation de l'entropie --

103
00:03:54,000 --> 00:03:57,000
le fait que l'on peut se rappeler du passé mais pas du futur.

104
00:03:57,000 --> 00:04:00,000
Le fait que l'on naît, puis que l'on vit et enfin que l'on meurt,

105
00:04:00,000 --> 00:04:02,000
toujours dans cet ordre,

106
00:04:02,000 --> 00:04:04,000
s'explique par l'augmentation de l'entropie.

107
00:04:04,000 --> 00:04:06,000
Boltzmann explique que si on commence avec une faible entropie,

108
00:04:06,000 --> 00:04:08,000
cette dernière va naturellement augmenter

109
00:04:08,000 --> 00:04:11,000
parce qu'il existe plus de systèmes avec une entropie élevée.

110
00:04:11,000 --> 00:04:13,000
Ce qu'il n'a pas expliqué

111
00:04:13,000 --> 00:04:16,000
est la raison pour laquelle l'entropie était faible en premier lieu.

112
00:04:16,000 --> 00:04:18,000
Le fait que l'entropie de l'univers était faible

113
00:04:18,000 --> 00:04:20,000
s'explique par le fait

114
00:04:20,000 --> 00:04:22,000
que l'univers à son début était très, très plat.

115
00:04:22,000 --> 00:04:24,000
Nous voulons comprendre cela.

116
00:04:24,000 --> 00:04:26,000
C'est notre travail en tant que cosmologistes.

117
00:04:26,000 --> 00:04:28,000
Malheureusement, ce n'est pas vraiment un problème

118
00:04:28,000 --> 00:04:30,000
auquel nous avons apporté beaucoup d'attention.

119
00:04:30,000 --> 00:04:32,000
Ce n'est pas l'une des premières choses dont on fait mention

120
00:04:32,000 --> 00:04:34,000
si on demande à un cosmologiste aujourd'hui,

121
00:04:34,000 --> 00:04:36,000
"Quels sont les problèmes auxquels on essaye de répondre?"

122
00:04:36,000 --> 00:04:38,000
Un de ceux qui avait bien compris qu'il y avait bien là un problème

123
00:04:38,000 --> 00:04:40,000
était Richard Feynman.

124
00:04:40,000 --> 00:04:42,000
Il y a 50 ans, il a donné de nombreuses conférences.

125
00:04:42,000 --> 00:04:44,000
Il a présenté des conférences à succès

126
00:04:44,000 --> 00:04:46,000
qui ont été éditées sous le titre : "La nature de la physique"

127
00:04:46,000 --> 00:04:48,000
Les cours qu'il a donné à des étudiants de 1er cycle de la faculté Caltech

128
00:04:48,000 --> 00:04:50,000
ont été publiés dans l'ouvrage "Cours de physique de Feynman"

129
00:04:50,000 --> 00:04:52,000
Les cours qu'il a donné à des étudiants de 2ème cycle de la faculté Caltech

130
00:04:52,000 --> 00:04:54,000
ont été publiés dans l'ouvrage "Leçons sur la gravitation"

131
00:04:54,000 --> 00:04:57,000
Dans chacun de ses livres, chacune de ses conférences,

132
00:04:57,000 --> 00:04:59,000
il a insisté sur ce mystère:

133
00:04:59,000 --> 00:05:02,000
Pourquoi le début de l'univers avait-il une entropie si faible?

134
00:05:02,000 --> 00:05:04,000
Il a dit -- je ne vais pas imiter son accent --

135
00:05:04,000 --> 00:05:07,000
"Pour une raison ou l'autre, à un moment donné, le contenu énergétique

136
00:05:07,000 --> 00:05:10,000
de l'univers présentait une très faible entropie,

137
00:05:10,000 --> 00:05:12,000
et depuis, l'entropie a augmenté.

138
00:05:12,000 --> 00:05:15,000
Le concept de la flèche du temps ne peut pas être entièrement compris

139
00:05:15,000 --> 00:05:18,000
tant que le mystère des origines de l'histoire de l'univers

140
00:05:18,000 --> 00:05:20,000
ne s'éloigne pas davantage

141
00:05:20,000 --> 00:05:22,000
de la spéculation au profit de la compréhension."

142
00:05:22,000 --> 00:05:24,000
Voilà notre travail.

143
00:05:24,000 --> 00:05:26,000
Nous voulons savoir -- c'était il y a 50 ans, vous vous dites,

144
00:05:26,000 --> 00:05:28,000
"On a sûrement tout compris depuis."

145
00:05:28,000 --> 00:05:30,000
Ce n'est pas vrai, on a pas la solution à ce jour.

146
00:05:30,000 --> 00:05:32,000
La raison pour laquelle le problème a empiré,

147
00:05:32,000 --> 00:05:34,000
plutôt que le contraire,

148
00:05:34,000 --> 00:05:36,000
est qu'en 1998

149
00:05:36,000 --> 00:05:39,000
on a appris sur l'univers une chose cruciale qu'on ignorait jusqu'alors.

150
00:05:39,000 --> 00:05:41,000
On a appris qu'il accélère.

151
00:05:41,000 --> 00:05:43,000
L'univers n'est pas seulement en expansion.

152
00:05:43,000 --> 00:05:45,000
Si vous regardez la galaxie, elle s'éloigne.

153
00:05:45,000 --> 00:05:47,000
Si vous revenez dans un milliard d'années et la regardez de nouveau,

154
00:05:47,000 --> 00:05:50,000
elle s'éloignera encore plus rapidement.

155
00:05:50,000 --> 00:05:53,000
Des galaxies s'éloignent de nous à une vitesse grandissante.

156
00:05:53,000 --> 00:05:55,000
Ainsi, on dit que l'univers accélère.

157
00:05:55,000 --> 00:05:57,000
Contrairement à la faible entropie du début de l'univers,

158
00:05:57,000 --> 00:05:59,000
bien que nous en ignorions la raison,

159
00:05:59,000 --> 00:06:01,000
nous avons au moins une bonne théorie pour expliquer la chose,

160
00:06:01,000 --> 00:06:03,000
si cette théorie s'avère juste,

161
00:06:03,000 --> 00:06:05,000
alors il s'agit de la théorie de l'énergie noire.

162
00:06:05,000 --> 00:06:08,000
C'est l'idée que le vide possède une énergie propre.

163
00:06:08,000 --> 00:06:11,000
Dans chaque petit centimètre cube de l'espace,

164
00:06:11,000 --> 00:06:13,000
qu'il y ait ou non quelque chose,

165
00:06:13,000 --> 00:06:15,000
qu'il y ait ou non des particules, de la matière, des rayonnements ou autres,

166
00:06:15,000 --> 00:06:18,000
il y a toujours de l'énergie, même dans l'espace lui-même.

167
00:06:18,000 --> 00:06:20,000
Et selon Einstein, cette énergie

168
00:06:20,000 --> 00:06:23,000
exerce une poussée sur l'univers.

169
00:06:23,000 --> 00:06:25,000
C'est une impulsion en continu

170
00:06:25,000 --> 00:06:27,000
qui a éloigné les galaxies les unes des autres.

171
00:06:27,000 --> 00:06:30,000
Parce que l'énergie noire, contrairement à la matière ou aux rayonnements,

172
00:06:30,000 --> 00:06:33,000
ne s'atténue pas avec l'expansion de l'univers.

173
00:06:33,000 --> 00:06:35,000
La quantité d'énergie dans chaque centimètre cube

174
00:06:35,000 --> 00:06:37,000
reste la même,

175
00:06:37,000 --> 00:06:39,000
alors même que l'univers continue de grandir.

176
00:06:39,000 --> 00:06:42,000
Ceci à des conséquences majeures

177
00:06:42,000 --> 00:06:45,000
concernant le futur de l'univers.

178
00:06:45,000 --> 00:06:47,000
D'abord, l'univers sera toujours en expansion.

179
00:06:47,000 --> 00:06:49,000
Quand j'avais votre âge,

180
00:06:49,000 --> 00:06:51,000
on ignorait ce qu'il adviendrait de l'univers.

181
00:06:51,000 --> 00:06:54,000
Certains pensaient que l'univers allait de nouveau s'effondrer dans le futur.

182
00:06:54,000 --> 00:06:56,000
Einstein aimait cette idée.

183
00:06:56,000 --> 00:06:59,000
Mais s'il y a l'énergie noire, et si celle-ci ne disparaît pas,

184
00:06:59,000 --> 00:07:02,000
l'univers continuera à s'étendre indéfiniment.

185
00:07:02,000 --> 00:07:04,000
Vieux de 14 milliards d'années,

186
00:07:04,000 --> 00:07:06,000
100 milliards en années de chien,

187
00:07:06,000 --> 00:07:09,000
mais un nombre infini d'années dans le futur.

188
00:07:09,000 --> 00:07:12,000
En attendant, l'espace nous semble

189
00:07:12,000 --> 00:07:14,000
limité, en principe.

190
00:07:14,000 --> 00:07:16,000
L'espace peut être fini ou infini,

191
00:07:16,000 --> 00:07:18,000
mais en raison de l'accélération de l'univers,

192
00:07:18,000 --> 00:07:20,000
il y a des endroits que nous ne pouvons pas voir

193
00:07:20,000 --> 00:07:22,000
et ne verrons jamais.

194
00:07:22,000 --> 00:07:24,000
Il y a une partie limitée de l'espace à laquelle nous avons accès,

195
00:07:24,000 --> 00:07:26,000
entourée par un horizon.

196
00:07:26,000 --> 00:07:28,000
Ainsi, même si le temps perdure à jamais,

197
00:07:28,000 --> 00:07:30,000
l'espace est, pour nous, limité.

198
00:07:30,000 --> 00:07:33,000
Enfin, le vide présente une température.

199
00:07:33,000 --> 00:07:35,000
Dans les années 1970, Stephen Hawking nous a dit

200
00:07:35,000 --> 00:07:37,000
qu'un trou noir, bien qu'on l'imagine noir,

201
00:07:37,000 --> 00:07:39,000
émet en réalité un rayonnement,

202
00:07:39,000 --> 00:07:41,000
lorsqu'on prend en compte la mécanique quantique.

203
00:07:41,000 --> 00:07:44,000
La courbure de l'espace-temps autour du trou noir

204
00:07:44,000 --> 00:07:47,000
entraîne une variation de la mécanique quantique,

205
00:07:47,000 --> 00:07:49,000
et le trou noir émet un rayonnement.

206
00:07:49,000 --> 00:07:52,000
Un calcul rigoureusement similaire de Hawking et Gary Gibbons

207
00:07:52,000 --> 00:07:55,000
a montré que, si de l'énergie noire est présente dans le vide,

208
00:07:55,000 --> 00:07:58,000
alors tout l'univers émet des rayonnements.

209
00:07:58,000 --> 00:08:00,000
L'énergie du vide

210
00:08:00,000 --> 00:08:02,000
entraîne des variantes quantiques.

211
00:08:02,000 --> 00:08:04,000
Ainsi, même si l'univers perdure à jamais,

212
00:08:04,000 --> 00:08:07,000
et que la matière ordinaire et les rayonnements se dissipent,

213
00:08:07,000 --> 00:08:09,000
il y aura toujours des rayonnements,

214
00:08:09,000 --> 00:08:11,000
des variantes thermiques,

215
00:08:11,000 --> 00:08:13,000
même dans le vide.

216
00:08:13,000 --> 00:08:15,000
Ce que cela signifie

217
00:08:15,000 --> 00:08:17,000
est que l'univers s'apparente à une boîte de gaz

218
00:08:17,000 --> 00:08:19,000
qui va durer pour toujours.

219
00:08:19,000 --> 00:08:21,000
Qu'est-ce que cela implique?

220
00:08:21,000 --> 00:08:24,000
Boltzman a étudié cette implication au 19ème siècle.

221
00:08:24,000 --> 00:08:27,000
Il a dit que l'entropie augmente

222
00:08:27,000 --> 00:08:29,000
parce qu'il existe beaucoup plus de systèmes dans l'univers

223
00:08:29,000 --> 00:08:32,000
présentant une entropie élevée plutôt qu'une entropie faible.

224
00:08:32,000 --> 00:08:35,000
Mais c'est une déclaration probabiliste.

225
00:08:35,000 --> 00:08:37,000
Elle va probablement augmenter,

226
00:08:37,000 --> 00:08:39,000
et la probabilité est extrêmement grande.

227
00:08:39,000 --> 00:08:41,000
Ce n'est pas quelque chose qui doit vous inquiéter --

228
00:08:41,000 --> 00:08:45,000
l'air dans cette pièce qui se concentre en un même endroit pour nous faire suffoquer.

229
00:08:45,000 --> 00:08:47,000
C'est très, très improbable.

230
00:08:47,000 --> 00:08:49,000
Sauf s'ils verrouillent les portes

231
00:08:49,000 --> 00:08:51,000
et nous laissent enfermés là, littéralement pour toujours,

232
00:08:51,000 --> 00:08:53,000
ça pourrait arriver.

233
00:08:53,000 --> 00:08:55,000
Toutes les configurations possibles

234
00:08:55,000 --> 00:08:58,000
que l'on peut obtenir à partir des molécules dans cette pièce,

235
00:08:58,000 --> 00:09:00,000
on finirait par les obtenir.

236
00:09:00,000 --> 00:09:03,000
Donc selon Boltzmann, on peut commencer avec un univers

237
00:09:03,000 --> 00:09:05,000
qui se trouve en équilibre thermique.

238
00:09:05,000 --> 00:09:08,000
Il ignorait tout du Big Bang. Il ignorait tout de l'expansion de l'univers.

239
00:09:08,000 --> 00:09:11,000
Pour lui, l'espace et le temps avaient été élucidés par Isaac Newton --

240
00:09:11,000 --> 00:09:13,000
Ces notions étaient absolues; valables pour toujours.

241
00:09:13,000 --> 00:09:15,000
Alors, son idée d'un univers naturel

242
00:09:15,000 --> 00:09:18,000
consistait en un univers où les molécules d'air étaient réparties de manière égale de partout --

243
00:09:18,000 --> 00:09:20,000
les molécules de tout.

244
00:09:20,000 --> 00:09:23,000
Si vous êtes Boltzmann, vous savez que, si vous êtes assez patients,

245
00:09:23,000 --> 00:09:26,000
les variantes aléatoires de ces molécules

246
00:09:26,000 --> 00:09:28,000
vont parfois les transformer

247
00:09:28,000 --> 00:09:30,000
en systèmes à faible entropie.

248
00:09:30,000 --> 00:09:32,000
Et puis, suivant le cours naturel des choses,

249
00:09:32,000 --> 00:09:34,000
elles vont de nouveau être en expansion.

250
00:09:34,000 --> 00:09:36,000
Il ne s'agit pas pour l'entropie d'être toujours en augmentation --

251
00:09:36,000 --> 00:09:39,000
on peut obtenir des variantes même dans des systèmes

252
00:09:39,000 --> 00:09:41,000
plus organisés et à faible entropie.

253
00:09:41,000 --> 00:09:43,000
Et bien si cela est vrai,

254
00:09:43,000 --> 00:09:45,000
Boltzmann a ensuite inventé

255
00:09:45,000 --> 00:09:47,000
deux concepts très modernes --

256
00:09:47,000 --> 00:09:50,000
le multi-univers et le principe anthropique.

257
00:09:50,000 --> 00:09:52,000
Il affirme que le problème que pose l'équilibre thermique

258
00:09:52,000 --> 00:09:54,000
est qu'il nous est impossible d'y vivre.

259
00:09:54,000 --> 00:09:57,000
Rappelez-vous, la vie elle-même dépend de la flèche du temps.

260
00:09:57,000 --> 00:09:59,000
Nous ne pourrions pas traiter l'information,

261
00:09:59,000 --> 00:10:01,000
métaboliser, marcher et parler,

262
00:10:01,000 --> 00:10:03,000
si nous vivions dans un milieu en équilibre thermique.

263
00:10:03,000 --> 00:10:05,000
Si vous imaginez un univers vraiment immense,

264
00:10:05,000 --> 00:10:07,000
un univers infiniment grand,

265
00:10:07,000 --> 00:10:09,000
avec des particules qui entrent en collision au hasard,

266
00:10:09,000 --> 00:10:12,000
il y aura parfois des petites variations à des niveaux de faible entropie,

267
00:10:12,000 --> 00:10:14,000
puis, elles retournent à leur état de départ.

268
00:10:14,000 --> 00:10:16,000
Mais il y aura aussi des variations considérables.

269
00:10:16,000 --> 00:10:18,000
Parfois, vous créerez une planète,

270
00:10:18,000 --> 00:10:20,000
une étoile, ou une galaxie,

271
00:10:20,000 --> 00:10:22,000
ou une centaine de milliards de galaxies.

272
00:10:22,000 --> 00:10:24,000
Boltzmann affirme que

273
00:10:24,000 --> 00:10:27,000
nous vivrons uniquement dans la partie de ce multi-univers,

274
00:10:27,000 --> 00:10:30,000
dans la partie de cet ensemble infiniment grand formé de particules fluctuantes,

275
00:10:30,000 --> 00:10:32,000
où la vie est possible.

276
00:10:32,000 --> 00:10:34,000
C'est l'endroit où l'entropie est faible.

277
00:10:34,000 --> 00:10:37,000
Notre univers est en fait une de ces choses

278
00:10:37,000 --> 00:10:39,000
qui arrivent de temps à autre.

279
00:10:39,000 --> 00:10:41,000
Maintenant, votre devoir maison

280
00:10:41,000 --> 00:10:43,000
est de bien réfléchir à cela, de méditer sur sa signification.

281
00:10:43,000 --> 00:10:45,000
Voici une célèbre citation de Carl Sagan:

282
00:10:45,000 --> 00:10:47,000
«Pour faire une tarte aux pommes,

283
00:10:47,000 --> 00:10:50,000
il vous faut d'abord créer l'univers.»

284
00:10:50,000 --> 00:10:52,000
Mais il avait tort.

285
00:10:52,000 --> 00:10:55,000
Dans le scénario de Boltzmann, si vous voulez faire une tarte aux pommes,

286
00:10:55,000 --> 00:10:58,000
attendez simplement que le mouvement aléatoire des atomes

287
00:10:58,000 --> 00:11:00,000
fassent la tarte aux pommes pour vous.

288
00:11:00,000 --> 00:11:02,000
Cela se produira bien plus souvent que de voir

289
00:11:02,000 --> 00:11:04,000
des mouvements aléatoire d'atomes

290
00:11:04,000 --> 00:11:06,000
créer pour vous un verger de pommiers

291
00:11:06,000 --> 00:11:08,000
mais aussi du sucre, un four

292
00:11:08,000 --> 00:11:10,000
et puis enfin la tarte aux pommes.

293
00:11:10,000 --> 00:11:13,000
Ce scénario fournit donc des prévisions.

294
00:11:13,000 --> 00:11:15,000
Et ces prévisions sont les suivantes:

295
00:11:15,000 --> 00:11:18,000
les fluctuations qui mènent à notre création sont minimes.

296
00:11:18,000 --> 00:11:21,000
Même si vous imaginez que la pièce où nous sommes

297
00:11:21,000 --> 00:11:23,000
existe bel et bien, et que nous nous y trouvons

298
00:11:23,000 --> 00:11:25,000
et nous avons, non seulement nos souvenirs,

299
00:11:25,000 --> 00:11:27,000
mais aussi le sentiment de savoir, qu'à l'extérieur,

300
00:11:27,000 --> 00:11:31,000
il existe la faculté Caltech, les Etats-Unis, la Voie Lactée,

301
00:11:31,000 --> 00:11:34,000
ces sentiments fluctuent plus facilement de façon aléatoire dans notre cerveau

302
00:11:34,000 --> 00:11:36,000
plutôt que dans des entités comme

303
00:11:36,000 --> 00:11:39,000
Caltech, les Etats-Unis et la galaxie.

304
00:11:39,000 --> 00:11:41,000
La bonne nouvelle est que

305
00:11:41,000 --> 00:11:44,000
ce scénario ne fonctionne donc pas, il est incorrect.

306
00:11:44,000 --> 00:11:47,000
Ce scénario prévoit que nous sommes une fluctuation minime.

307
00:11:47,000 --> 00:11:49,000
Même si on laissait de côté notre galaxie,

308
00:11:49,000 --> 00:11:51,000
on n'obtiendrait pas une centaine de milliards d'autres galaxies.

309
00:11:51,000 --> 00:11:53,000
Et Feynman l'avait aussi compris.

310
00:11:53,000 --> 00:11:57,000
Il a dit "En partant de l'hypothèse que le monde est lui-même une fluctuation,

311
00:11:57,000 --> 00:11:59,000
tout indique que

312
00:11:59,000 --> 00:12:01,000
si on observe une partie du monde que l'on a jamais vu avant,

313
00:12:01,000 --> 00:12:03,000
on la trouvera brouillée, pas exactement comme la partie observée juste avant --

314
00:12:03,000 --> 00:12:05,000
la cause: un haut niveau d'entropie.

315
00:12:05,000 --> 00:12:07,000
Si notre ordre devait être amené à fluctuer,

316
00:12:07,000 --> 00:12:09,000
nous nous attendrions à voir ce même ordre à l'endroit même où nous l'avions remarqué.

317
00:12:09,000 --> 00:12:13,000
Ainsi, on en conclue que l'univers n'est pas en lui-même une fluctuation."

318
00:12:13,000 --> 00:12:16,000
C'est bien. On se demande maintenant: "quelle est la bonne réponse"?

319
00:12:16,000 --> 00:12:18,000
Si l'univers n'est pas une fluctuation,

320
00:12:18,000 --> 00:12:21,000
pourquoi le début de l'univers avait-il une faible entropie?

321
00:12:21,000 --> 00:12:24,000
J'aimerais beaucoup vous répondre, mais il ne me reste que peu de temps.

322
00:12:24,000 --> 00:12:26,000
(Rires)

323
00:12:26,000 --> 00:12:28,000
Voici l'univers dont on vous parle,

324
00:12:28,000 --> 00:12:30,000
par rapport à l'univers qui existe réellement.

325
00:12:30,000 --> 00:12:32,000
Je viens juste de vous montrer cette image.

326
00:12:32,000 --> 00:12:34,000
L'univers est en expansion depuis environ 10 milliards d'années.

327
00:12:34,000 --> 00:12:36,000
Il se refroidit.

328
00:12:36,000 --> 00:12:38,000
Nous en savons aujourd'hui suffisamment sur l'avenir de l'univers

329
00:12:38,000 --> 00:12:40,000
pour en parler davantage.

330
00:12:40,000 --> 00:12:42,000
Si l'énergie noire continue d'exister,

331
00:12:42,000 --> 00:12:45,000
les étoiles qui nous entourent vont épuiser leur carburant nucléaire et cesser de brûler.

332
00:12:45,000 --> 00:12:47,000
Elles vont être aspirées dans des trous noirs.

333
00:12:47,000 --> 00:12:49,000
On vivra alors dans un univers

334
00:12:49,000 --> 00:12:51,000
où il n'y a que des trous noirs.

335
00:12:51,000 --> 00:12:55,000
Cet univers durera pendant 10 puissance 100 années --

336
00:12:55,000 --> 00:12:57,000
beaucoup plus longtemps que l'âge de notre univers.

337
00:12:57,000 --> 00:12:59,000
Le futur est beaucoup plus long que le passé.

338
00:12:59,000 --> 00:13:01,000
Mais, même les trous noirs ne durent pas éternellement.

339
00:13:01,000 --> 00:13:03,000
Ils vont s'évaporer,

340
00:13:03,000 --> 00:13:05,000
nous nous retrouverons simplement avec du vide.

341
00:13:05,000 --> 00:13:09,000
Ce vide dure pratiquement pour toujours

342
00:13:09,000 --> 00:13:12,000
Cependant, puisque le vide émet des rayonnements,

343
00:13:12,000 --> 00:13:14,000
il existe bien des fluctuation thermiques,

344
00:13:14,000 --> 00:13:16,000
ça tourne donc autour

345
00:13:16,000 --> 00:13:18,000
de toutes les différentes combinaisons possibles

346
00:13:18,000 --> 00:13:21,000
des degrés de liberté qui existent dans le vide.

347
00:13:21,000 --> 00:13:23,000
Ainsi, même si l'univers existe pour toujours,

348
00:13:23,000 --> 00:13:25,000
il existe en réalité un nombre limité de choses

349
00:13:25,000 --> 00:13:27,000
qui peuvent se passer dans l'univers.

350
00:13:27,000 --> 00:13:29,000
Elles se déroulent toutes pendant une période

351
00:13:29,000 --> 00:13:32,000
correspondant au calcul: t = 10[10][120]

352
00:13:32,000 --> 00:13:34,000
Voici 2 questions pour vous.

353
00:13:34,000 --> 00:13:37,000
La première: si l'univers dure pendant une période de "t= 10[10][120] années".

354
00:13:37,000 --> 00:13:39,000
pourquoi sommes-nous nés

355
00:13:39,000 --> 00:13:42,000
au cours des 14 premiers milliards années,

356
00:13:42,000 --> 00:13:45,000
pendant que les restes du Big Bang sont encore chauds et confortables?

357
00:13:45,000 --> 00:13:47,000
Pourquoi ne sommes-nous pas dans le vide?

358
00:13:47,000 --> 00:13:49,000
Vous répondriez peut-être "Car rien ne s'y trouve pour favoriser la vie."

359
00:13:49,000 --> 00:13:51,000
Mais c'est faux.

360
00:13:51,000 --> 00:13:53,000
Vous pourriez très bien être une fluctuation aléatoire créée à partir du néant.

361
00:13:53,000 --> 00:13:55,000
Pourquoi n'est-ce pas le cas?

362
00:13:55,000 --> 00:13:58,000
Encore un autre devoir maison pour vous.

363
00:13:58,000 --> 00:14:00,000
Comme je l'ai dit, je ne connais pas la réponse.

364
00:14:00,000 --> 00:14:02,000
Je vais vous présenter mon scénario préféré.

365
00:14:02,000 --> 00:14:05,000
Soit c'est ainsi. Il n'y a aucune explication possible.

366
00:14:05,000 --> 00:14:07,000
C'est un fait brut à propos de l'univers.

367
00:14:07,000 --> 00:14:10,000
que l'on doit accepter et ne plus questionner.

368
00:14:11,000 --> 00:14:13,000
Ou alors le Big Bang

369
00:14:13,000 --> 00:14:15,000
n'est pas le début de l'univers.

370
00:14:15,000 --> 00:14:18,000
Un oeuf intact possède une faible entropie,

371
00:14:18,000 --> 00:14:20,000
et pourtant, quand on ouvre le frigo,

372
00:14:20,000 --> 00:14:22,000
on ne s'exclame pas "Oh, que c'est surprenant de trouver

373
00:14:22,000 --> 00:14:24,000
cet objet à faible entropie dans mon frigo."

374
00:14:24,000 --> 00:14:27,000
C'est parce qu'un oeuf n'est pas un système fermé;

375
00:14:27,000 --> 00:14:29,000
Il provient d'une poule.

376
00:14:29,000 --> 00:14:33,000
Peut-être que l'univers provient d'une poule universelle.

377
00:14:33,000 --> 00:14:35,000
Peut-être que quelque chose,

378
00:14:35,000 --> 00:14:38,000
à travers le développement des lois de la physique,

379
00:14:38,000 --> 00:14:40,000
donne vie à des univers comme le nôtre

380
00:14:40,000 --> 00:14:42,000
dans des systèmes à faible entropie.

381
00:14:42,000 --> 00:14:44,000
Si c'est vrai, ça devrait se produire plus d'une fois;

382
00:14:44,000 --> 00:14:47,000
nous ferions partis d'un multi-univers bien plus vaste.

383
00:14:47,000 --> 00:14:49,000
C'est mon scénario préféré.

384
00:14:49,000 --> 00:14:52,000
Donc, les organisateurs m'ont demandé de terminer avec une spéculation audacieuse.

385
00:14:52,000 --> 00:14:54,000
Ma spéculation audacieuse

386
00:14:54,000 --> 00:14:57,000
est que l'histoire me donnera raison.

387
00:14:57,000 --> 00:14:59,000
Dans 50 ans,

388
00:14:59,000 --> 00:15:02,000
toutes mes idées folles seront acceptées en tant que vérités

389
00:15:02,000 --> 00:15:05,000
par les communautés scientifiques et externes.

390
00:15:05,000 --> 00:15:07,000
Nous croirons tous que notre petit univers

391
00:15:07,000 --> 00:15:10,000
n'est en fait qu'une toute petite partie d'un multi-univers bien plus vaste.

392
00:15:10,000 --> 00:15:13,000
Et encore mieux, nous comprendrons ce qui s'est passé durant le Big Bang

393
00:15:13,000 --> 00:15:15,000
en formulant une théorie

394
00:15:15,000 --> 00:15:17,000
que l'on pourra comparer à des observations.

395
00:15:17,000 --> 00:15:19,000
C'est une prévision. Il se peut que j'ai tort.

396
00:15:19,000 --> 00:15:21,000
Mais nous réfléchissons en tant que race humaine

397
00:15:21,000 --> 00:15:23,000
à propos de la nature de l'univers,

398
00:15:23,000 --> 00:15:26,000
la raison pour laquelle il est ce qu'il est depuis tant d'années.

399
00:15:26,000 --> 00:15:29,000
C'est palpitant de penser qu'un jour on ait enfin la réponse.

400
00:15:29,000 --> 00:15:31,000
Merci

401
00:15:31,000 --> 00:15:33,000
(Applaudissements)