Les deux infinis

Pour tenter d’appréhender l’univers, la science des dernières décennies nous apprend que nous devons nous intéresser non seulement à la physique de l’infiniment grand mais également à celle de l’infiniment petit.

Ces deux visions s’entremêlent pour expliquer la structure de l’univers telle que nous l’observons aujourd’hui et comprendre son évolution depuis ses toutes premières fractions de seconde (le Big Bang) il y a 13,8 milliards d’années.

Les modèles théoriques relatifs à ces deux approches composent le « Modèle Standard » de la physique. Plus précisément les deux composantes suivantes de ce modèle intéressent l’astrophysique :

– le modèle standard de la physique des particules, pour l’infiniment petit,

– le modèle standard cosmologique, pour l’infiniment grand.

Le Modèle Standard représente le socle des connaissances scientifiques qui font actuellement référence dans le monde de la physique. Il est très largement reconnu par la communauté scientifique et validé par les observations et expériences.

Le modèle standard de la physique des particules

Ce modèle a été formalisé dans les années 1970 sur les bases théoriques de la Mécanique Quantique. Il a par la suite été largement validé par les différentes expériences menées en particulier dans les accélérateurs de particules comme le LHC (Large Hadron Collider) au CERN.

Il identifie et classe toutes les particules subatomiques ainsi que les forces élémentaires auxquelles elles sont sensibles, à l’exception de la gravitation (traitée par la Relativité Générale).

A noter que l’ensemble des particules décrites et prévues par ce modèle ont à ce jour été confirmées par les expériences.

Ce modèle, ainsi que quelques notions préliminaires de Mécanique Quantique, sont décrits plus précisément dans la page « Atomes et particules ».

Le modèle standard cosmologique

Ce modèle a été élaboré dans les années 2000 sur les bases théoriques de la Relativité Générale. Ses prédictions ont été consolidées notamment par les nombreuses observations réalisées par les dernières générations de télescopes terrestres et spatiaux.

Il décrit la composition de l’univers « observable » (celui qui nous est accessible compte tenu des contraintes physiques)  ainsi que les différentes phases de son évolution depuis le Big Bang : depuis la formation des premières particules subatomiques jusqu’à la création des grandes structures comme les superamas de galaxies.

Ce modèle, ainsi que quelques notions préliminaires de Relativité Générale, sont décrits plus précisément dans la page « Mouvements et gravitation ».

Quelques notions importantes

Dans le cadre du Modèle Standard présenté dans les pages suivantes, le lecteur pourra se référer à quelques notions importantes préliminaires :