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Le cosmos est l’ensemble de tout ce qui existe, régi par un certain nombre de lois.
La cosmologie cherche à appréhender l’Univers d’un point de vue scientifique, comme l’ensemble de la matière distribuée dans le temps et dans l’espace. Pour sa part, la cosmogonie vise à établir une théorie de la création de l’Univers sur des bases philosophiques ou religieuses. La différence entre ces deux définitions n’empêche pas nombre de physiciens d’avoir une conception finaliste de l’univers : voir à ce sujet le Principe anthropique.
Si l’on veut faire correspondre le mouvement des galaxies avec les lois physiques telles qu’on les conçoit actuellement, on peut considérer que l’on n’accède par l’expérience qu’à une faible partie de la matière de l’Univers, le reste se composant de matière noire. Par ailleurs, pour expliquer l’accélération de l’expansion de l’univers, il faut également introduire le concept d’énergie sombre. Plusieurs modèles alternatifs ont été proposés pour faire correspondre les équations et nos observations en prenant d’autres approches.
Chronologie de l’histoire de l’Univers
En 2009, les meilleures mesures suggèrent que les événements initiaux remontent à entre 13,3 et 13,9 milliards d’années. En pratique, on divise l’évolution de l’Univers depuis cette date jusqu’à nos jours en plusieurs ères.
Les premières ères sont celles de l’univers primordial, encore assez mal comprises aujourd’hui. Elles se déroulent aux environs de la première seconde suivant le Big Bang, durée pendant laquelle l’Univers était tellement chaud que l’énergie des particules dépassait celle obtenue de nos jours dans un accélérateur de particules. De ce fait, alors que les caractéristiques de base de cette ère ont été étudiées dans la théorie du Big Bang, les détails relèvent largement de travaux de déductions.
À la suite de cette période de l’univers primordial, l’évolution traverse une phase conforme à ce que l’on connaît de la physique des hautes énergies : une phase où les premiers protons, électrons et neutrons se forment, suivis des noyaux atomiques et enfin des atomes. Le rayonnement micro-onde du fond diffus cosmologique a été émis lors de la formation de l’hydrogène neutre.
La matière a ensuite continué de s’agréger avec la formation des premières étoiles et, finalement, des galaxies, des quasars et des amas et superamas de galaxies.
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