Qu'est-ce que l'univers ?
Ou plutôt, qu'est-ce que le monde dans lequel nous vivons ?
La manière dont un monde naît détermine, dans une certaine mesure, la manière dont il finira.
Si un monde a véritablement été, comme le racontent les légendes, créé en sept jours par un dieu omnipotent et omniscient, alors il finira comme le disent ces légendes, détruit par une catastrophe née de la colère divine.
En d'autres termes, si nous voulons qu'un monde soit véritablement analysable, il doit garantir que dès son origine il est rationnel, que tout y est engendré selon certaines règles, et non au gré du caprice de quelque existence inconnue.
Par exemple, si vous voulez comprendre les principes du corps humain, vous devez d'abord vous assurer que le corps humain a véritablement évolué pas à pas depuis les grands singes anciens, et non qu'il a été créé par quelque divinité.
Sinon, le droit ultime d'interprétation appartiendra toujours aux divinités, et l'humanité ne parviendra jamais à percer ses propres mystères.
Alors, la rétine inversée, le nerf laryngé récurrent qui fait un détour, les ouvertures partagées de la trachée et de l'œsophage, les faiblesses temporales létales non protégées, les mamelons masculins superflus, et l'absence d'os pénien pour une meilleure procréation masculine ne seront que de petits défauts laissés par les dieux par négligence en créant les humains.
Plutôt que des choix faits activement ou passivement au cours de l'évolution pour une meilleure survie et adaptation à l'environnement.
Pour Richard, il cherche à analyser le monde actuel, à le rendre semblable à la Terre, un univers qui obéit à la rationalité, aux règles et à la logique.
Alors, quel genre d'univers est celui où réside la Terre ?
Tout fut décidé au moment de la naissance.
Selon les résultats de recherche les plus consensuels sur Terre, l'univers dans lequel se trouve la Terre est né d'une explosion unique, ce qu'on appelle la théorie du Big Bang.
Dans la théorie du Big Bang, l'état initial de l'univers est appelé une Singularité.
C'est un point d'un volume infiniment petit, d'une densité infiniment grande, d'une gravité infiniment grande et d'une courbure de l'espace-temps infiniment grande. En ce point, les lois physiques connues ne s'appliquent plus, et l'espace et le temps n'ont plus de sens.
En cet état, la température de l'univers est d'environ 10^32 degrés, ce qu'on appelle la température de Planck. À de telles températures, sans même parler des atomes qui forment la base de la matière, même les protons et les neutrons au sein du noyau atomique, et des particules encore plus fondamentales — les quarks — n'existent pas.
À cet instant, l'univers n'est qu'une soupe de haute énergie.
Soudain, à un moment donné, la Singularité explosa, le volume de l'univers commença à s'étendre rapidement, augmentant de façon exponentielle.
Dans les quelques microsecondes qui suivirent, les quarks se combinèrent en protons et neutrons, leur ratio était de 7:1, mais ils ne pouvaient pas former de noyaux atomiques stables. Car ils étaient constamment perturbés par les neutrinos et les anti-neutrinos, déclenchant des réactions nucléaires de désintégration bêta qui supprimaient fortement la nucléo-synthèse.
Cette situation se prolongea jusqu'à ce que l'univers ait environ une seconde, quand sa température eut chuté au niveau de 10^11 degrés, soit des centaines de milliards de degrés. Les neutrinos et anti-neutrinos cessèrent enfin d'interagir avec les nucléons, et la nucléo-synthèse primordiale commença vraiment.
Plus tard, quand l'univers eut entre deux et trois minutes, l'hydrogène, les isotopes de l'hydrogène, l'hélium et les isotopes de l'hélium apparurent successivement.
Parmi eux, l'isotope de l'hydrogène — le deutérium (un proton, un neutron) — est un produit intermédiaire dans la chaîne de réaction nucléaire. Une grande quantité de deutérium finit par former de l'hélium (deux protons, deux neutrons) par différentes voies.
Au moment où l'univers eut trois minutes, presque tous les neutrons s'étaient combinés en hélium. Car à la naissance de l'univers, le ratio protons/neutrons était de 7:1, si bien qu'à ce moment, le ratio massique de l'hydrogène à l'hélium était de 6:2, soit 3:1.
En d'autres termes, à ce stade de l'univers, 75 % est de l'hydrogène et 25 % de l'hélium, leurs numéros atomiques étant respectivement 1 et 2, et leurs masses atomiques 1 et 4.
Par la suite, les réactions nucléaires se poursuivirent ; dans l'environnement de haute température, les particules entraient constamment en collision, formant des particules plus grandes à partir de plus petites, créant des particules de numéro atomique plus élevé à partir de plus basses. Cependant, en raison des restrictions des principes physiques, les atomes stables de masse atomique 5 et 8 n'existent pas dans l'univers. L'atome stable Lithium-6, à faible section efficace de réaction, fit que l'ion suivant produit par les réactions nucléaires fut l'isotope du lithium — le Lithium-7.
Au cours de ce processus de réaction nucléaire, alors que l'univers s'étendait rapidement, son volume devenait toujours plus grand et sa température chutait toujours plus vite. Au moment où une petite quantité de Lithium-7 fut produite, l'univers était devenu très froid, et la nucléo-synthèse prit quasi fin.
Quand l'univers eut une heure, la nucléo-synthèse s'arrêta complètement. À ce moment, la composition de la matière de l'univers était d'environ 75 % d'hydrogène, 25 % d'hélium, et une très petite quantité de Lithium-7, ressemblant à une vaste nébuleuse gazeuse cotonneuse.
Cet état persista de quand l'univers eut une heure jusqu'à environ 1 milliard d'années.
Quand l'univers eut 1 milliard d'années, en certains endroits de la nébuleuse gazeuse, du fait d'une quantité de matière relativement plus grande, sous l'effet de la gravité, il commença à attirer plus de matière environnante pour s'agglomérer. La densité devint toujours plus élevée, aboutissant finalement à un effondrement gravitationnel quand la gravité dépassa le soutien interne.
Après l'effondrement gravitationnel, une région de la nébuleuse gazeuse se fractura en fragments plus petits, chaque fragment libérant l'énergie potentielle gravitationnelle sous forme de chaleur alors que son gaz s'effondrait. À mesure que sa température et sa pression augmentaient, ces fragments se condensèrent lentement en formes connues sous le nom de protoétoiles — gaz intensément chaud et en rotation. C'est ainsi que se forma la première génération d'étoiles.
Après la formation de la première génération d'étoiles constantes, à l'intérieur de leurs cœurs, la synthèse nucléaire recommença du fait de l'environnement de haute température, et des éléments de numéros atomiques et de masses atomiques plus grands commencèrent à être synthétisés séquentiellement.
D'abord, le bien connu élément hydrogène subit une fusion, se synthétisant en élément hélium par fusion nucléaire. L'énergie de ce processus de fusion est aussi utilisée pour contrer l'effondrement gravitationnel causé par la gravité, assurant le volume stable de l'étoile constante.
Quand tout l'hydrogène est épuisé, l'équilibre entre l'énergie de fusion et la gravité est rompu, provoquant un second effondrement gravitationnel de l'étoile constante, entraînant une augmentation substantielle de la température et de la pression au cœur, atteignant les conditions pour la fusion de l'hélium, synthétisant carbone, oxygène, etc., par fusion de l'hélium.
Quand l'hélium est épuisé, le troisième effondrement gravitationnel recommence, et l'étoile constante s'effondre à nouveau. La température et la pression au cœur augmentent encore, et les éléments carbone et oxygène commencent à subir une fusion, se synthétisant en silicium.
Si la masse de l'étoile n'est pas assez grande, elle mourra dans l'un de ces effondrements, évoluant en une naine blanche (d'environ un dixième de la masse du Soleil) ou une géante rouge (moins de dix fois la masse du Soleil). Mais si la masse de l'étoile est suffisamment grande, elle continuera, les éléments au-delà du lithium étant générés continûment, tels que néon, magnésium, silicium, soufre, calcium…
Cependant, cette synthèse a encore sa limite.
Cette limite est l'élément fer.
Au cœur d'une étoile massive, par de multiples effondrements, les éléments subissent une fusion, se synthétisant en élément fer par synthèse nucléaire.
Après que la majeure partie de la masse au cœur de l'étoile se soit transformée en fer, quand le cœur est devenu un cœur de fer, la pression produite est déjà immense. Cela cause la compression de la plupart des électrons au centre de l'élément fer dans le noyau atomique, se combinant avec les protons pour devenir des neutrons, rendant la zone du cœur presque entièrement composée de neutrons.
Les neutrons sont extrêmement compacts, si bien que lorsque des atomes de fer tentant la fusion atteignent la surface des neutrons, ils sont bloqués, rebondissant violemment comme une balle frappant un mur, incapables d'entrer dans le cœur.
De cette façon, quelle que soit l'énergie que l'étoile constante fournit au cœur, elle ne peut pas faire passer le fer à l'étape suivante de fusion ; le processus de vie de l'étoile est verrouillé. À ce stade, les éléments dans l'étoile constante, de l'extérieur vers la partie la plus interne, sont dans l'ordre : hydrogène, hélium, carbone, silicium, fer.
Après que cela se poursuit pendant un temps, la fusion de l'étoile s'arrête, et sous l'influence de la gravité, l'étoile commence un nouvel effondrement.
Puisque cette fois aucune nouvelle fusion ne redémarrera, l'étoile produira une explosion sans précédent, une explosion de supernova.
Dans cet état, en un temps extrêmement court, la température et la pression atteignent un nouveau sommet, générant des éléments au-delà du fer, tels que nickel, cuivre, zinc, et s'étendant jusqu'à l'élément uranium.
L'uranium est l'élément de plus grand numéro atomique trouvé dans la nature ; les éléments de numéro atomique supérieur à l'uranium ne peuvent être que synthétisés artificiellement et ne peuvent être obtenus naturellement.
C'est l'univers où se trouve la Terre.
Selon notre compréhension, tout ce qui existe actuellement dans l'univers où se trouve la Terre est composé par des explosions et des synthèses nucléaires à partir de la marmite de soupe d'énergie de la Singularité initiale.
Dans cet univers, les composants les plus fondamentaux qui constituent chaque organisme et chaque objet peuvent être retracés jusqu'à une explosion.
Dans cet univers, aucune vie n'est sacrée, car elles partagent toutes le même passé.
Leurs fins sont aussi les mêmes, face à la mort in fine.
Alors, la poussière retourne à la poussière, la terre retourne à la terre, reformant les particules qui les composent pour former une nouvelle vie.
C'est un cycle, c'est une sorte de cycle scientifique, votre tête peut devenir un chat blanc dans un siècle, et vos mains peuvent provenir de la colonne vertébrale d'un tigre à dents de sabre des temps anciens.
Vous, moi, et lui, sommes en réalité une seule entité.
Dans cet univers de cycles matériels, presque rien n'est éternel, la seule existence possiblement éternelle est l'entropie sans cesse croissante.
L'univers continuera de s'étendre, et la température de Planck qui a débuté avec la Singularité du Big Bang continuera de baisser jusqu'à s'approcher progressivement du zéro absolu.
Lentement, toutes les étoiles constantes épuiseront leur énergie et s'éteindront une par une, rendant l'univers entier plus sombre. Lentement, les trous noirs continueront de se former, dominant l'univers. Lentement, les trous noirs continueront d'émettre le rayonnement de Hawking, et même les trous noirs eux-mêmes commenceront à disparaître.
Finalement, l'univers entier atteindra un état d'entropie maximale, avec toute la matière uniformément distribuée à travers l'univers. L'univers devient monotone et mort, perdant toute vitalité, atteignant le destin de mort thermique déterminé à sa naissance — décidé quand la marmite de soupe d'énergie brûlante de la Singularité explosa, pour finalement se refroidir complètement en un point futur lointain.
La soupe chaude finit par refroidir, le Dieu de la Mort est éternel !