jeudi 18 août 2011

L’histoire de l’Univers résumée en un an

Je propose ici un article écrit par Pierre Bartélémy sur son blog "Globule et télescopes". Un saisissant résumé de l'histoire de l'univers ramenée à un an, selon les travaux de l'américain Carl Sagan. Sur ce calendrier, l'espèce humaine (Sapiens) apparaît par exemple le 31 décembre à 23 heures 52. Mais que s'est-il passé avant ?

Les 5, 6 et 7 août ont eu lieu les 21es Nuits des étoiles, une manifestation où les astronomes amateurs accueillent le public, un peu partout en France. C’est souvent à la nuit tombée, en contemplant le ciel étoilé voire quelques galaxies au télescope, que nous nous interrogeons sur nos origines cosmiques. Si les animateurs de ces soirées d’initiation ont depuis longtemps pris conscience de la nécessité de trouver des astuces pour parler des distances immenses qui sont monnaie courante en astronomie, ils sont en général moins armés pour nous faire saisir une autre immensité : celle du temps qui s’est écoulé entre les grands moments de l’histoire du cosmos. Pourtant, il existe un outil fort pratique inventé par l’astrophysicien américain Carl Sagan (1934-1996), merveilleux vulgarisateur scientifique, sans qui je ne serais peut-être pas en train de vous écrire, tellement j’ai été impressionné par sa série télévisée Cosmos et son livre du même nom.

Dans un précédent ouvrage, The Dragons of Eden, prix Pulitzer 1978, Carl Sagan a imaginé un calendrier résumant en une seule de nos années toute l’histoire de l’Univers, afin de nous donner une idée des différents âges cosmiques. Dans ce calendrier, le départ est donné par le Big Bang, le 1er janvier à 0 heure, et notre présent est représenté par le 31 décembre à minuit. La durée réelle de cette année condensée est de 13,7 milliards d’années puisque c’est l’âge de l’Univers. Chacun des jours du calendrier représente 37,5 millions d’années, chaque heure 1,6 million d’années, chaque minute 26 millénaires et chaque seconde 434 ans.

Le cosmos naît donc le 1er janvier. Et, très vite, probablement dans la nuit du 2 au 3 janvier, les premières étoiles se créent. Aucun de ces astres primitifs n’a jamais été observé jusqu’à présent mais les astrophysiciens supposent qu’ils étaient énormes, de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de fois plus massifs que notre Soleil, composés d’hydrogène et d’hélium et qu’ils n’ont pas vécu longtemps, car plus une étoile est grosse, plus elle brûle la chandelle par les deux bouts. Les premières galaxies se forment le 13 janvier mais il faut attendre longtemps pour que la nôtre, la Voie lactée, apparaisse. Même si certains amas d’étoiles qui lui sont raccrochés sont très anciens, notre galaxie ne se forme véritablement qu’aux alentours du 11 mai.

De nombreux événements ont lieu au cours des semaines qui suivent dans l’Univers mais, si l’on opte égoïstement pour un point de vue anthropocentrique, la principale étape suivante est l’éclosion, le 1er septembre dans un coin un peu reculé de la Voie lactée, de notre système solaire. La Terre en fait évidemment partie et c’est sur notre planète que se concentre, pour les quatre derniers mois de l’année, le calendrier cosmique. La plus ancienne roche qu’on y retrouve aujourd’hui, un gneiss du nord-ouest du Canada, a été formée le 16 septembre.

Cinq jours plus tard, c’est la vie qui apparaît sur Terre avec les premiers êtres monocellulaires, ancêtres des archées et des bactéries. Ce sont les premiers procaryotes, c’est-à-dire que, contrairement aux plantes, aux animaux et aux champignons qui sont des eucaryotes, leur matériel génétique n’est pas confiné dans un noyau cellulaire. Ils inventent la photosynthèse et oxygènent l’atmosphère de la planète pendant le courant du mois d’octobre. Beaucoup d’incertitudes subsistent sur l’émergence des premiers eucaryotes, mais on peut raisonnablement estimer qu’elle a lieu à cette époque. Il s’agit toujours d’êtres monocellulaires. Les premiers organismes pluricellulaires entrent en scène début novembre mais c’est dans la seconde moitié du mois de décembre que l’arbre du vivant va se ramifier à toute allure.

Le prologue de ce que l’on appelle l’explosion cambrienne se joue le 14 décembre. Ce jour-là, les premiers animaux, des éponges, sont signalés. Le 17 décembre, les arthropodes débarquent, avec notamment les fameux trilobites, rejoints le 18 par les poissons, le 20 par les plantes terrestres, le 21 par les insectes, le 22 par les amphibiens et le 23 par les reptiles. Dans notre calendrier cosmique, le jour de Noël, le 25 décembre, marque la naissance des… dinosaures qui vont dominer la Terre pour quelques jours. Le 26, les premiers mammifères se manifestent enfin, un jour avant les oiseaux et deux avant les fleurs. A l’aube du 30 décembre, un gros astéroïde percute notre planète, provoquant la disparition des dinosaures à l’exception des oiseaux. Le même jour, comme pour symboliser un changement d’ère, les premiers primates font leur apparition dans la famille des mammifères.

Nous sommes presque arrivés au terme de notre calendrier, aux petites heures du 31 décembre, le dernier jour de cette année dans laquelle on a condensé toute l’histoire de l’Univers. De la matière créée le 1er janvier un foisonnement de mondes a jailli, des myriades de galaxies, d’étoiles et de planètes. C’est cette matière qui est le fil conducteur de l’histoire. A nos yeux, il y a pourtant un absent : l’homme, qui n’est toujours pas paru sur le grand théâtre cosmique. Toute son évolution va se jouer sur ce dernier jour de l’année.

Le lointain ancêtre commun aux hommes et aux singes apparaît peu après 14 heures en ce 31 décembre. Dans la soirée, entre 20 heures et 21 heures, la lignée humaine se sépare de celles des gorilles, des bonobos et des chimpanzés. Aux environs de 23 heures, Homo erectus se promène à la surface de la Terre. Homo sapiens, l’homme moderne, s’invite enfin sur la scène du monde à 23h52 et l’on a peu de traces de son activité jusqu’à la dernière minute de l’année. A 23h59mn20s, il orne la grotte de Lascaux. Dans les secondes qui suivent, il invente l’agriculture. A 23h59mn47s, il commence à écrire et à fondre les métaux. Deux secondes plus tard, il construit les grandes pyramides de Gizeh.

Nous voici dans les dix dernières secondes du calendrier, dix secondes qui résument l’histoire de l’humanité et qui, ramenées sur une année entière, donnent la mesure de notre place minuscule dans l’Univers. Dix secondes avant la fin de cette année, Sargon fonde l’empire akkadien en Mésopotamie et des pierres commencent à se dresser sur le site de Stonehenge. A 23h59mn51s, c’est le début du Nouvel Empire en Egypte. Une seconde plus tard naît le judaïsme, première grande religion monothéiste. Athènes et Rome sont fondées dans la seconde suivante. Encore un décalage de la trotteuse et Alexandre le Grand conquiert le monde. A 23h59mn55s, le christianisme apparaît et l’Empire romain est à son apogée. Une seconde plus tard, il chute et Mahomet naît, vit et meurt. Puis Charlemagne est sacré empereur et les croisades commencent. Il est 23h59mn58s et la guerre de Cent Ans fait rage, Constantinople est prise et Christophe Colomb découvre l’Amérique. Au cours de l’ultime seconde de cette année cosmique, les peuples se révoltent contre leurs rois, deux guerres mondiales ont lieu, l’homme est assez avancé technologiquement pour aller sur la Lune, modifier le climat de sa planète… et retracer l’histoire du cosmos.

A l’aune de ce calendrier, les 70-80 années que dure la vie d’un Occidental représentent un sixième de seconde… L’astronomie, en ne nous attribuant aucune place privilégiée dans l’Univers et en nous donnant l’idée de notre infime mesure, dans l’espace et dans le temps, a le pouvoir de nous rendre modestes.

Source : La Tribune de Genève du 16/08/2011