L'univers se dilate-t-il?
Depuis que la théorie de la relativité générale d'Einstein a été appliquée à ce que l'on sait de l'univers dans son ensemble, il a été soupçonné que l'univers était en train de se développer. Lorsque Edwin Hubble et Milton Humason ont découvert dans les années 1920 que pratiquement toutes les galaxies du ciel s'éloignaient de nous à grande vitesse, cela a stimulé les soupçons que l'univers se développait à un rythme rapide. Pourtant, ce n'est qu'en 2000 que des preuves décisives ont finalement été trouvées en faveur de l'expansion de l'univers, sous la forme de vastes enquêtes de décalage vers le rouge d'objets très éloignés.
L'univers en expansion est souvent cité comme la conclusion la plus importante de la cosmologie moderne. À l'époque d'Einstein, la théorie à l'état d'équilibre était la théorie prédominante, qui indiquait que l'univers restait équilibré à la même taille. Einstein, dont les équations prédisaient l'expansion ou la contraction universelle mais pas la stase, a introduit artificiellement une variable stabilisatrice dans ses équations, appelé «constante cosmologique». Après RealizinG des observations de Hubble selon lesquelles l'univers se dilatait probablement, il a ensuite appelé cela sa "plus grande erreur".
Le phénomène qui a d'abord conduit les cosmologues et les astronomes à prédire un univers en expansion était l'analyse de Hubble du décalage vers le rouge. En utilisant l'Observatoire Mount Wilson, qui était le meilleur télescope au monde à l'époque, Hubble a vu des galaxies éloignées et a vu qu'ils avaient l'air progressivement Redde. Il a regardé plus loin dans l'espace et, par extension, plus loin dans le temps, car la lumière prend plusieurs milliards d'années pour voyager de ces galaxies sur Terre. Parce que le facteur de rougeur était si bien corrélé avec l'augmentation de la distance, Hubble soupçonne qu'il s'agissait d'un phénomène fiable avec une cause physique.
La cause a été déterminée comme étant la suivante: à mesure que l'univers se dilate, l'espace sous-jacent augmente en volume, mais la lumière qui se déplace reste la même. L'espace en expansion straverse la longueur d'onde de la lumière, ce qui le rend plus long et ainsi plus rouge. Une analogie parfois utilisée est des points à la surface d'un ballon en expansion. Dessinez un motif d'onde sur un ballon, et pendant que vous le faites exploser, remarquez comment la vague s'étend et devient plus longue. C'est le même principe derrière le phénomène de Redshift.
En 1998, il a été découvert non seulement que l'univers se développe, mais qu'il se développe probablement à un rythme d'accélération. La raison physique de cela est réprimée à une mystérieuse "énergie noire", ainsi nommée parce que nous en savons à peine une chose.