Notre place dans l'Univers Partie 2: se repérer dans le Temps

"Je voudrais voir le monde dans un grain de sable,
Et le paradis dans une fleur sauvage,
Tenir l’infini dans la paume de ma main,
Et voir l'éternité durer une heure." -William Blake

Dans cette deuxième partie de notre voyage spatio-temporel virtuel (dont la 1ère partie est à lire ici), consacrée à notre rapport face au Temps, je vous ai réservé une place dans mon TARDIS numérique pour explorer la folle Histoire de l'Univers, depuis ses balbutiements quantiques jusqu'à son inexorable mort thermique, ainsi que les différentes manières d'en représenter les nombreuses péripéties...

Allons-y !

Le projet Big History (David Christian, Bill Gates, 2011)

Pour appréhender les enjeux auxquels fait face notre espèce, il est nécessaire de comprendre les processus qui ont fait de nous ce que nous sommes, ainsi que notre place dans l'univers. Comment rendre cette histoire accessible à tous? Un projet d'une telle ampleur existe, et mérite à mon sens d'être mieux reconnu. C'est le Big History Project.

Le but? Un projet collaboratif pour donner à des étudiants de lycée un survol exhaustif de l'histoire de l'univers, du Big Bang à l'Internet.

Pour avoir une bonne idée de la nature de ce projet ambitieux, je laisse la parole à l'un de ses plus illustres promoteurs, l'historien David Christian, qui dans cette conférence incroyable nous dresse un portrait cohérent et fascinant de la Big History. En 18 minutes s'il vous plaît.

 Le Big History Project est parti d'un constat simple: de nos jours, l'éducation est devenue trop fragmentée. Mathématiques, Sciences, Histoire... Les élèves apprennent des faits qui n'ont à première vue pas de connexions entre eux. Un changement de paradigme dans le système éducatif était donc nécessaire.

Financé par Bill Gates himself,  Big History est un cours gratuit et disponible en ligne (sous réserve d'inscription sur le site du projet, pour l'instant), en 10 unités thématiques, du Big Bang au futur de l'humanité, en passant par l'apparition de la vie, le développement des civilisations, l'accélération des changements...

Pour l'avoir testé personnellement, j'ai été surpris et charmé par la qualité et la variété des sujets proposés, ainsi que par la clarté de l'interface, dans le style d'un livre illustré sur Ipad ! Je pourrais passer des heures à parcourir les différents articles...

Mais ça ne s'arrête pas là ! En parallèle à ce cours, grâce à la magie du HTML5, une gigantesque frise numérique interactive, Chronozoom, a été créée en partenariat avec les laboratoires de Microsoft et de l'université de Berkeley et de Moscou. Vous pouvez explorer à souhait la version bêta de ce site par ici !

Le calendrier cosmique (Carl Sagan, 1980)

Et si on ramenait les 13.8 milliards d'années de l'histoire de l'univers à un an ? C'est ce que propose Carl Sagan (oui, encore lui) pour la première fois dans son best-seller The Dragons of Eden (Prix Pullitzer 1977). Une idée brillante, puisqu'elle permet de conceptualiser des échelles de temps totalement inimaginables à notre niveau ! A ce rythme, chaque jour du calendrier représente 37 millions d'années. Ainsi, le Big Bang se produit le 1er Janvier à 0h01 (bonne année!), et la Terre arrive le 14 Septembre. Les dinosaures se font déplumer le 30 Décembre. Quant à l'Homo Sapiens? Associable comme il est, il n'arrivera pas avant le 31 Décembre à 23h56. Toute notre Histoire est donc condensée dans les 4 dernières secondes de l'histoire cosmique. Ça laisse songeur...

Le calendrier cosmique a été popularisé plus tard grâce à la géniale série de documentaires Cosmos, dont voici un extrait:

Une version papier et poster de ce calendrier est aussi disponible à cette adresse (en français): http://www2.iap.fr/users/alfred/calendrier.html

Du Big Bang à nos jours, échelle temporelle animée (John Kyrk, Uzay Sezen, Université de Géorgie, 2013)

"Il semble que l'univers ait vu le jour suite à un événement singulier, 'une époque telle que le temps lui-même n'existait pas auparavant' "   - Sean Carroll 

C'est par cette citation du célèbre cosmologiste que l'on est accueilli sur la page. Et on n'en est pas à notre dernière surprise. Car cette animation est à la visualisation du temps ce que "Scale of the Universe 2" est à l'espace. Une frise interactive incroyablement riche et visuellement étonnante, qui nous offre un voyage haut en couleur, rempli de bonus cachés (n'hésitez pas à cliquer partout !), à travers les grands événements qui ont marqué l'histoire du monde. A ne manquer sous aucun prétexte !

L'aventure commence ici: From The Big Bang to Today: timeline of evolution (cliquer sur le triangle rouge puis le glisser vers la droite)

Exploring time (Twin Cities Public Television, Red Hill Studios et NHK, The Science Channel, 2007)

Exploring time est moins une histoire de l'univers connu qu'un voyage à travers les échelles de temps naturelles ainsi que notre rapport face à elles. Dans cette série de mini-reportages en 17 épisodes (2h en tout), des phénomènes aussi variés que le pliage des protéines, les courants marins ou l'expansion de l'univers vous seront expliqués en liaison avec leur durée, du temps de Planck aux milliards d'années.

L'intégralité des épisodes est à regarder ici (en anglais): Exploring Time

Graphique chronologique depuis le Big Bang jusqu'à la mort thermique de l'univers (Wikipédia)

De toutes les représentations du temps, la frise chronologique est la plus répandue. Mais comment montrer de manière lisible 13,8 milliards d'années d'évolution cosmique? Grâce à une échelle logarithmique bien sûr ! (c'est-à-dire en utilisant les puissances de 10)
La frise est de plus interactive et en prime, vous aurez un aperçu de la fin de l'univers. Ambiance !

Via Wikipédia - Graphique chronologique depuis le Big Bang jusqu'à la mort thermique de l'univers

PS: Un listing détaillé de tous les événements géniaux de l'univers (TOUS) est à lire ici (en anglais) : Wikipedia - Detailed logarithmic timeline

Du Big Bang au Vivant (Hubert Reeves, Jean-Pierre Luminet, 2010)

Quoi de mieux que de se laisser bercer par l'histoire du monde narrée par les voix envoûtantes d'Hubert Reeves et de Jean-Pierre Luminet ? La réponse est rien. C'est ainsi qu'est né ZE projet francophone et multiplateformes "Du Big Bang au Vivant". Celui-ci a pour but de rendre limpides et accessible à tous les fondements de la cosmologie moderne. Si vous vous posez des questions sur nos origines, il y a de fortes chances que ce projet en réponde à certaines !

• Le site: http://www.dubigbangauvivant.com/

• L'application Ipad: à télécharger ici 

• Le long métrage : à regarder en entier ci-dessous

L'Histoire de l'Univers en 250 mots au plus (Eric Schulman, 1997)

Eric Schulman est un sacré zigoto. Astrophysicien et humoriste, il a écrit pas mal d'articles rigolos dans le célèbre magazine "Annals of Improbable Research" (par les organisateurs du prix Ig Nobel), tous lisibles par là. On retiendra en particulier le brillant "How to write a Scientific Paper" ou encore "l'Histoire de l'Univers en 250 mots au plus" :

Fluctuation quantique. Inflation. Expansion. Interaction nucléaire forte. Annihilation particule anti-particule. Production de deutérium et d'hélium. Perturbation de densité. Recombinaison. Radiation du corps noir. Contraction locale. Formation d'amas galactiques. Reionisation. Relaxation brutale. Virialisation. Formation des galaxies. Fragmentation turbulente. Contraction. Ionisation. Compression. Hydrogène opaque. Formation d'étoiles massives. Ignition du deutérium. Fusion de l'hydrogène. Epuisement de l'hydrogène. Contraction du noyau. Expansion de l'enveloppe. Fusion de l'hélium. Fusion du carbone, de l'oxygène, du silicone. Production du fer. Implosion. Supernovae. Projection de metaux. Formation des étoiles. Supernovae. Formation des étoiles. Condensation. Accrétion planétaire. Différentiation planétaire. Solidification de la croûte. Expulsion des gaz volatiles. Condensation de l'eau. Hydrolyse. Production d'ozone. Absorption des ultraviolets. Protozoaires photosynthétisants. Oxydation. Mutation. Sélection naturelle et évolution. Respiration. Différentiation céllulaire. Reproduction sexuée. Fossilisation. Animaux terrestres. Extinction des dinosaures. Règne des mammifères. Glaciation. Apparition de l'homme. Domestication. Surplus alimentaires. Civilisation! Invention. Exploration. Religion. Guerre. Grandeur et décadence des empires. Exploration. Colonisation. Impôts abusifs. Révolution. Constitution. Elections. Expansion. Industrialisation. Rebellion. Déclaration d'indépendance. Invention. Production de masse. Urbanisation. Immigration. Guerre. Société des Nations. Suffrage universel. Dépression. Guerre. Explosions nucléaires. Nations Unies. Exploration spatiale. Assassinats. Sorties lunaires. Déprime. Informatique. Economie mondialisée. Terrorisme. Expansion de l'Internet. Réunification. Dissolution. Création du World Wide Web. Composition. Extrapolation?

Ce texte a eu un certain succès lors de sa parution. Il a été traduit dans plus de 30 langues, et des versions totalement délirantes de l’œuvre ont vu le jour ! Toutes les versions sont à consulter ici, Mention spéciale à la version Wiki, avec les définitions de tous les mots, à la version binaire, Morse, ADN, ou encore sous l'eau (!).

Our Story in 1 Minute (Melodysheep, 2012)

Si vous avez une minute à perdre, cette vidéo sera le meilleur usage que vous pourrez en faire. Et tant que vous y êtes, jetez un œil aux autres créations scientifico-musicales de Melodysheep, notamment la série des Symphony of Science, ça vaut le détour !

The History of the Universe in 10 minutes (bdwilson1000, 2012)

Si vous avez 10 minutes à perdre... Vous avez compris l'idée. Ce mash-up issu des plus beaux rendus de reportages est un régal pour les yeux ! Et il faut avouer que la musique de M83 ajoute beaucoup à son charme. Duuude...

Cosmic Evolution (Harvard / Smithonian Center for Astrophysics, 2013)

Après quelques temps de réflexion, vous vous êtes décidés. Vous voulez TOUT savoir sur notre histoire. Connaître enfin l'état de l'art de la cosmologie contemporaine. Si vous n'êtes pas anglophobes, vous pourrez difficilement trouver mieux que ce site ! Divisé en plusieurs époques, de la soupe de particules primordiales au futur de notre espèce, et avec des vidéos, des animations et des suppléments techniques pour ceux qui en veulent vraiment, ce site très complet se lit presque comme un livre de référence...

Un pavé numérique à savourer ici

PS: Dans le même genre, en plus simple peut être, le site The Universe Adventure est aussi un excellent morceau de vulgarisation à mettre entre toutes les mains ! (aussi en anglais)

Beginning / A water projection (Grzegorz Nowiński, 2012)

En 2012, un grand nombre d'illuminés prédisent la fin du monde le 21 Décembre. Un contre-mouvement voit alors le jour, sous la forme d'un événement intitulé "Revocation end of the world". En introduction, le public a alors la chance d'assister à une histoire de l'univers condensée en 4 minutes, stylisée, sur un mur d'eau géant ! Chose remarquable, cette animation de qualité a été réalisée en... 2 semaines ! Enjoy...

Bonus 1: Des graphiques trop stylés en vrac

De belles histoires de l'univers à accrocher dans vos toilettes.

• Open University / BBC (en anglais) : à télécharger en pdf ici

• Fermilab (en anglais): à télécharger en haute résolution avec plein d'autres graphiques trop swag  ici

•  CERN (en français) : à voir en grand ici

• Scientific American (en anglais): graphique en 3 parties ici

• ESA (en anglais): à télécharger ici

• Université de Californie, Berkeley (en anglais): par là!

A noter que cette liste est loin d'être exhaustive ! N'hésitez pas à m'en faire découvrir :)

Bonus 2: History of the Minecraft universe (MasterYangLi, 2012)

De loin ma création préférée dans l'univers du célèbre jeu de construction, cette animation retrace avec humour les grands moments de la cosmologie Minecraftienne, du Block Bang au vivant, curieusement parallèle à la notre...

Bonus 3: le générique de "The Big Bang Theory" (Barenaked Ladies, 2007)

L'essentiel est là, difficile de faire plus condensé, non?

Notre place dans l'Univers, Partie 1: se repérer dans l'Espace

Bienvenue dans l'Univers... 

Oui je vois bien que vous êtes un peu déroutés, mais ne vous en faites pas, c'est une réaction on ne peut plus normale pour toute personne qui débarque. Après tout, un univers si vaste et si vieux, ce n'est pas simple à appréhender pour une espèce qui n'a que 200 000 ans. Permettez-moi  de vous faire visiter... Mais préparez-vous à un choc.

Aujourd'hui je vous propose un long voyage dans l'espace et dans le temps afin de vous faire réfléchir sur la place qui est la notre dans le grand Tout. Mais ne vous en faites pas, vous serez de retour pour le goûter...

Dans cette première partie, nous allons nous concentrer sur l'aspect spatial, à travers une série de visualisations diverses (qui se veut exhaustive, mais n'hésitez pas à me le signaler si j'en oublie) qui nous amèneront à toutes les échelles imaginables, de l'infiniment petit au ridiculement grand.

Bon voyage...

 The Scale of the Universe 2 (Cary et Michael Huang, 2012)

Cette animation Flash est tout à fait incroyable pour 3 raisons:

• Elle a été réalisée réalisée par Cary Huang, un jeune Californien de 14 ans (!) aidé par son frère jumeau, juste pour s'amuser (un an et demi de réalisation).
• Elle couvre absolument tout ce qui existe, depuis la longueur de Planck jusqu'à la taille estimée de l'univers observable (62 ordres de grandeurs en tout), ce qui est bien plus complet que la plupart des visualisations de qualité professionnelle !
• Elle est superbement réalisée, simple et interactive ! (cliquez sur les éléments pour avoir des informations supplémentaires)

La leçon à tirer de ce travail titanesque? Comme Cary l'écrit lui-même lors d'une interview,

"Je dirais que l'Humanité est une toute petite partie de l'univers dans lequel on vit. Il peut y avoir tant de choses dans ce monde, mais on ne le sait juste pas encore."

Tout un univers à explorer ici : The Scale Of The Universe 2

Les puissances de 10 (Charles et Ray Eames, 1977)

C'est le film qu'on a tous vu au moins une fois dans sa vie. Et si ce n'est pas encore le cas, il faut y remédier. Il est tellement culte qu'il est aujourd'hui conservé à la Bibliothèque du Congrès des États-Unis. 

Réalisé par deux designers à l'occasion d'une commande pour la société IBM, son principe est simple: on commence notre voyage près d'un lac à Chicago, et notre champ de vision s'élargit d'une puissance de 10 toutes les 10 secondes, dans l'ordre croissant. Arrivé à 10^24 m, le film repart en sens inverse et nous emmène jusqu'à la taille d'un proton (10^-16 m).  

A noter que, un peu plus de 30 ans plus tard,  on a ajouté 4 ordres de grandeurs à notre observation de l'univers ! Du monde agité des quarks (10^-18 m) à l'horizon cosmologique (10^26 m), notre monde est finalement bien plus riche que ce à quoi on s'attendait il n'y a pas si longtemps. Ce qui amène à la question : que sera notre univers dans les 30 prochaines années ? Je vous laisse méditer...

L'univers connu (American Museum of Natural History, 2010)

 

Du sommet de l'Himalaya  au rayonnement du fond diffus cosmologique, cette vidéo fait honneur à l'outil de cartographie 4D de l'univers "Digital Universe" (que vous pouvez télécharger ici !), utilisé dans les planétariums du monde entier pour représenter tous les objets connus du monde, selon les dernières avancées en astrophysique et en cosmologie (jusqu'en 2009).

 

Cosmic Voyage (Bayley Sillec, 1996)

 

"Les puissances de 10", mis à jour, en IMAX, narré par Morgan Freeman ? Qu'est-ce qui vous faut de plus ?!

Scale of the Large, Scale of the Small  (Khan Academy, 2001) 

 

Si vous ne connaissez pas encore la Khan Academy, laissez moi vous faire un rapide topo sur le fantastique concept de Sal Khan.

La Khan Academy, c'est :

•  "la première école virtuelle gratuite de classe mondiale où chacun peut apprendre quelque chose"
• plus de 3000 vidéos pédagogiques d'une qualité remarquable dans toutes les matières et niveaux possibles
• des exercices et des évaluations pour tester ses connaissances
• Un suivi détaillé de votre apprentissage, avec les statistiques à l'appui !

L'ambition de ce projet? Rien de moins que de réinventer l'éducation. Va-t-il y arriver? En tout cas, Sal Khan est définitivement sur la bonne voie. 

Son cours sur les échelles de l'univers, de l'infiniment petit à l'infiniment grand, est un excellent moyen d'aborder le concept.

Le cours détaillé est disponible ici : Scale of the Universe - Khan Academy

 

Cosmic Zoom (Eva Szasz, 1968)

Cette vidéo de 8 minutes est en quelque sorte l’ancêtre de "Powers of Ten", de même que la première vidéo de ce genre. Inspirée de l'essai Cosmic View de Kees Boeke publié en 1957 (un classique maintenant disponible en ligne ), elle témoigne d'une époque où la fascination du public pour l'immensité de l'univers était à son apogée, à tel point qu'elle fut diffusée sur la chaîne ABC en 1971. Les temps ont bien changé... Mais je m'égare. Laissez-vous donc entraîner par le son de la harpe...

 

Secret Worlds: the Universe Within (National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University, 1999)

 

Une série de diapositives interactives (en java) toujours sur la base des puissances de 10, qui a totalisé plus de 34 millions de vues depuis sa création !

A voir ici : Secret Worlds: The Universe Within

Cosmic Eye (Application iPad / iPhone / iPod, 2012)

 

L'univers à porté de main, pour $0.99 seulement ! Cette application reprend une fois de plus le concept des puissances de 10, mis à jour avec les images des découvertes scientifiques les plus récentes ! Et c'est beau... 

Une application indispensable, à télécharger ici : Cosmic Eye, By DanApps

L'univers observable, de haut en bas -sur une échelle logarithmique- (Randall Munroe, XKCD)

 

Que serait Internet sans le webcomic XKCD ? Un monde plus triste, certainement.

Une carte à voir en grand ici : XKCD - Height

Mention spéciale: Un point bleu pâle (Carl Sagan, 1994)

 

Cette image ne montre peut être pas tout l'univers, mais elle en dit tellement long sur la place de l'Humanité dans celui-ci que je ne pouvais décemment pas me permettre de la zapper.

 Ce que vous voyez-là est une photo prise par la sonde Voyager 1 en 1990, alors qu'elle était à plus de 6 milliards de kilomètres de la Terre. Le petit point que vous apercevez au milieu d'un rayon de Soleil, c'est notre planète.

Une image d'une portée telle qu'elle a inspiré le célèbre astronome Carl Sagan à écrire tout un essai à ce sujet (entre autres): Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space

Cet essai, considéré par l'astronome Phil Plait comme l'une des plus belles œuvres écrites en langue anglaise (et pour l'avoir lu, j'approuve), met en perspective nos accomplissements, nos rêves et surtout notre hubris face à l'immensité cosmique. 

Ce texte (à lire ci-dessous pour les anglophobes) a depuis mené des générations d'artistes à transmettre ce message intemporel. La vidéo ci-dessous, réalisée par le génial Callum C. J. Sutherland, dans le cadre d'une série en hommage à Sagan, en est à mon sens la meilleure interprétation.

On est bien peu de chose, ma pauvre Lucette...

       

 Regardez encore ce petit point. C'est ici. C'est notre foyer. C'est nous. Sur lui se trouve tous ceux que vous aimez, tous ceux que vous connaissez, tous ceux dont vous avez entendu parler, tous les êtres humains qui aient jamais vécu. Toute la somme de nos joies et de nos souffrances, des milliers de religions aux convictions assurées, d'idéologies et de doctrines économiques, tous les chasseurs et cueilleurs, tous les héros et tous les lâches, tous les créateurs et destructeurs de civilisations, tous les rois et tous les paysans, tous les jeunes couples d'amoureux, tous les pères et mères, tous les enfants plein d'espoir, les inventeurs et les explorateurs, tous les professeurs de morale, tous les politiciens corrompus, toutes les “superstars”, tous les “guides suprêmes”, tous les saints et pécheurs de l'histoire de notre espèce ont vécu ici, sur ce grain de poussière suspendu dans un rayon de soleil.

La Terre est une toute petite scène dans une vaste arène cosmique. Songez aux fleuves de sang déversés par tous ces généraux et ces empereurs afin que nimbés de triomphe et de gloire, ils puissent devenir les maîtres temporaires d'une fraction d'un point. Songez aux cruautés sans fin imposées par les habitants d'un recoin de ce pixel sur d'indistincts habitants d'un autre recoin. Comme ils peinent à s'entendre, comme ils sont prompts à s'entretuer, comme leurs haines sont ferventes. Nos postures, notre propre importance imaginée, l'illusion que nous avons quelque position privilégiée dans l'univers, sont mis en question par ce point de lumière pâle. Notre planète est une infime tache solitaire enveloppée par la grande nuit cosmique. Dans notre obscurité - dans toute cette immensité - il n'y a aucun signe qu'une aide viendra d'ailleurs nous sauver de nous-mêmes. La Terre est jusqu'à présent le seul monde connu à abriter la vie. Il n'y a nulle part ailleurs, au moins dans un futur proche, vers où notre espèce pourrait migrer. Visiter, oui. S'installer, pas encore. Que vous le vouliez ou non, pour le moment c'est sur Terre que nous prenons position.

On a dit que l'astronomie incite à l'humilité et fortifie le caractère. Il n'y a peut être pas de meilleure démonstration de la folie des idées humaines que cette lointaine image de notre monde minuscule. Pour moi, cela souligne notre responsabilité de cohabiter plus fraternellement les uns avec les autres, et de préserver et chérir le point bleu pâle, la seule maison que nous ayons jamais connue.

Bonus 1: Galaxy song (Monty Python : Le Sens de la vie - 1983)

Cette chanson vous restera dans la tête toute votre vie. Mon travail ici est fait.

 

Bonus 2: Les Animaniacs - Yakko's Universe (Tom Rueger, 1993)

Parce que.

 

Bonus 3: Ce GIF.

 Source: Imgur