![]() Mardi 27 janvier 1998 |
Le ciel est noir
Sir Isaac Newton, 80 ans, somnolait dans son confortable fauteuil de président de la Royal Society. Il rêvait peut-être aux pommiers de sa jeunesse et ne s'intéressait guère à l'exposé de l'astronome Edmund Halley, vous savez bien, l'homme de la comète. Halley traitait d'un paradoxe découvert par Kepler un siècle plus tôt: le ciel est noir, mais ne devrait pas l'être. Dans notre Univers la densité des étoiles est constante. Dans chaque volume de l'espace, il y a le même nombre d'étoiles. Imaginons une sphère centrée sur la Terre. Dans une couronne au voisinage de cette sphère, le nombre d'étoiles est proportionnel à la surface de la sphère, c'est-à-dire au carré de son rayon. Chaque étoile de cette couronne rayonne, et la lumière que nous recevons est inversement proportionnelle au carré de l'éloignement de l'étoile. Ces deux effets, de nombre et d'éloignement, se compensent : toutes les couronnes contribuent à notre éclairement, et la luminosité du ciel devrait être uniforme, c'est-à-dire la même dans toutes les directions. Comment expliquer la noirceur du ciel ? Kepler pensait que l'univers était fini et qu'à partir d'une certaine distance le ciel ne contenait plus rien. Olbers expliquait que des nuages de matière sombre absorbaient le rayonnement des étoiles lointaines, ou bien que les étoiles proches masquaient les étoiles lointaines, comme, dans une forêt, les arbres se cachent l'un l'autre. Mais ces arguments tombaient. Le mystère subsistait, quand Fournier d'Albe eut une idée fulgurante : il expliqua en 1907 que l'Univers était tel que la densité d'étoiles diminuait plus vite avec la distance que dans un Univers homogène. Ainsi il y avait surtout des "trous" dans les directions du ciel, des directions où il n'y avait pas d'étoiles et ou le ciel était noir. Pour Fournier d'Albe l'Univers est hiérarchisé. Imaginons, dit Archimède, le système du Monde de Fournier d'Albe : une sphère contient sept étoiles, l'une au centre et les six autres équidistantes sur la surface. Cette sphère est l'élément de base de l'échelon suivant de la hiérarchie, constitué par sept sphères contenant sept étoiles. L'échelon suivant contiendra sept sphères chacune contenant sept sphères, chacune contenant sept sphères et ainsi de suite. Dans un tel modèle de l'Univers, la densité chute très vite quand on s'éloigne d'un élément de la hiérarchie, et dans la plupart des directions, il n'y a pas d'étoiles. Ainsi un Univers peut contenir une infinité d'étoiles, affirme Fournier d'Albe, sans que "le Ciel soit de feu". L'observation de l'Univers indique qu'il est bien
hierarchisé en étoiles, galaxies, amas de galaxies,
super-amas, super-super-amas, Conforama, etc.. Certes il
n'est pas aussi régulier que celui de Fournier d'Albe,
mais l'idée de l'astronome était la bonne. |