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A l’occasion de la 21e « Nuit des Etoiles »

Pourquoi le ciel est-il noir la nuit ?

Vous êtes-vous déjà posé cette question ?

mercredi 3 août 2011, par Jean Igor Wolga

Chaque année depuis 1991 a lieu la fameuse « nuit des étoiles ». Cette année c’est sa 21e édition, du 5 au 7 août 2011. C’est l’occasion d’admirer le ciel étoilé par une belle nuit d’été, et parfois même d’apercevoir quelques étoiles filantes !

Nos enfants, à l’âge où ils ne cessent de poser des questions, nous demandent parfois « Pourquoi on voit des étoiles la nuit ? » Et nous leur répondons « Parce que le ciel est noir la nuit ». Et s’ils nous demandent « Pourquoi le ciel est-il noir la nuit ? », la réponse nous semble évidente.

Puisque la terre tourne autour du soleil et sur elle-même, il est normal qu’il fasse nuit lorsque le Soleil se trouve de l’autre côté de la Terre, et que la nuit soit noire puisque le soleil ne nous éclaire plus.


Pour le commun des mortels, la question « Pourquoi le ciel est-il noir la nuit ? » est inutile, voire absurde.

Et pourtant pour les scientifiques, la réponse à cette question n’est pas évidente, surtout dans l’hypothèse d’un univers non créé, infini et éternel.

En 1610 déjà, Kepler s’était interrogé sur le secret de la nuit noire. Il se disait que si l’univers était infini, le ciel nocturne, quand le Soleil éclaire l’autre côté de la Terre, devrait être aussi brillant que le jour. Un univers infini devrait contenir une infinité d’étoiles aussi brillantes que le Soleil.

Comme au milieu d’une forêt dense où la vue est arrêtée par d’innombrables troncs d’arbres, ainsi le regard devrait toujours, où qu’il se porte, rencontrer une étoile dans la forêt stellaire d’un univers infini, et le ciel nocturne devrait donc être lumineux. Et Kepler a conclu que la nuit noire signifie que l’univers n’est pas infini.

L’astronome allemand Heinrich Olbers s’était également posé la question en 1923 : « pourquoi le ciel est-il noir la nuit ? » Si l’univers était infini et rempli d’une infinité d’étoiles, le regard devrait toujours rencontrer une étoile, où qu’il se tourne. Il suggéra que la lumière des étoiles devait être absorbée pendant son voyage dans l’espace, et que le ciel était noir parce que la lumière des étoiles ne nous parvenait pas entièrement. Mais cette explication était scientifiquement fausse, car tout ce qui est absorbé doit être réémis. La lumière ne se perd pas. L’énigme du ciel noir la nuit, connue aujourd’hui sous le nom de « paradoxe d’Olbers » demeurait entière.

Des astrophysiciens connus par leurs ouvrages de vulgarisation sur l’origine de l’univers comme le canadien Hubert Reeves, ou l’américain Trinh Xuan Thuan, nous disent qu’il y a une réponse à ce paradoxe d’Olbers de la nuit noire.

Trinh Xuan Thuan écrit : « Nous tenons aujourd’hui l’explication de ce paradoxe : l’univers a eu un commencement, et le nombre de galaxies dont la lumière a eu le temps de parvenir jusqu’à nous n’est pas infini. »

Hubert Reeves explique en d’autres termes qu’il y a un très grand nombre de photons dans l’univers, environ 10 milliards de photons pour un atome. Selon Hubert Reeves, si l’univers était infini et existait depuis toujours, il y aurait tellement de photons dans l’univers que le ciel serait lumineux la nuit.

Ainsi la nuit noire nous conduit à admettre que l’univers a eu un commencement.

Cette idée de commencement paraissait absurde autrefois, selon le fameux principe de Lavoisier : « rien ne se crée, rien ne se perd, tout se transforme ». Mais petit à petit cette notion révolutionnaire de commencement de l’univers s’est imposée dans les milieux scientifiques. C’est peut-être la plus grande révolution de tous les temps dans la pensée scientifique.

Comment cette révolution est-elle arrivée ? L’astronome Edwin Hubble découvrit en 1929 que plus les galaxies étaient éloignées, et plus leur spectre lumineux était décalé vers le rouge. Cette constatation, qui se vérifia sur un nombre de plus en plus grand de galaxies, donna naissance à la théorie de l’expansion de l’univers, laquelle donna naissance à la théorie du « Big Bang », qui n’a pas cessé jusqu’à aujourd’hui d’être vérifiée par les observations astronomiques faites avec des télescopes de plus en plus puissants et des sondes spatiales envoyées de plus en plus loin (comme les sondes Cobe en 1992 et WMAP en 2001).

Selon cette théorie du « Big Bang », l’univers est né comme une explosion d’énergie, qui est devenue plus tard de la matière, à partir d’un état initial où il était infiniment petit, infiniment dense et infiniment chaud. La sonde WMAP lancée en 2001 nous a envoyé en 2003 l’image du rayonnement fossile de l’univers, dont la température est de 2,7 degrés Kelvin, et qui est véritablement le reflet du « Big Bang ».

Cela s’est produit en dehors de l’espace et du temps (ce qui est la vraie définition de l’éternité), puisque le temps et l’espace n’existaient pas encore.
L’univers s’est étendu non pas dans un grand espace vide, puisqu’il n’y avait pas encore d’espace ni de temps, mais dans un espace qu’il a formé par sa propre expansion. Le temps et l’espace ont été créés en même temps que l’univers. L’univers s’est étendu sous forme de lumière précédant les particules élémentaires et la matière. Le Professeur Edgard Elbaz, astrophysicien de l’Université de Lyon, compare joliment l’univers et son expansion à une « bulle de lumière » dans le néant.

Ainsi à partir d’une observation simple et facilement vérifiable que chacun peut faire, à savoir que la nuit le ciel est noir, nous pouvons en déduire que l’Univers a eu un commencement, et qu’ainsi il est tout à fait raisonnable de penser qu’il a été créé, et qu’il y a donc un Créateur. Comme nous le montre la science qui affirme la primauté de l’énergie sur la matière, la première œuvre du Créateur a été la lumière, l’énergie, les photons, conformément au récit de la Genèse dans la Bible, qui est le récit des origines.

« Au commencement Dieu créa les cieux et la terre. »

« Dieu dit : Que la lumière soit ! Et la lumière fut. »

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