Dark matter: The matter we can't see - James Gillies

La matière noire : la matière qu'on ne voit pas - James Gillies

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2013-05-03 ・ TED-Ed


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La matière noire : la matière qu'on ne voit pas - James Gillies

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TED-Ed


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00:00
Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby
0
0
7000
Traducteur: Elisabeth Buffard Relecteur: Ariana Bleau Lugo
00:14
The ancient Greeks had a great idea:
1
14171
2319
Les Grecs de l'antiquité ont eu une idée géniale :
00:16
The universe is simple.
2
16490
1838
L'univers est simple.
00:18
In their minds,
3
18328
960
Dans leur esprit,
00:19
all you needed to make it were four elements:
4
19288
2162
tout ce qu'il faut pour le créer, ce sont 4 éléments :
00:21
earth,
5
21450
591
la terre,
00:22
air,
6
22041
528
00:22
fire,
7
22569
556
l'air,
le feu,
00:23
and water.
8
23125
1440
et l'eau.
00:24
As theories go, it's a beautiful one.
9
24565
2356
C'est une belle théorie.
00:26
It has simplicity and elegance.
10
26921
1977
Elle est simple et élégante.
00:28
It says that by combining
11
28898
1416
Elle dit qu'en combinant
00:30
the four basic elements in different ways,
12
30314
1862
les 4 éléments de base de différentes manières,
00:32
you could produce all the wonderful diversity of the universe.
13
32176
3170
on pourrait produire toute la merveilleuse diversité de l'univers.
00:35
Earth and fire, for example,
14
35346
1471
La terre et le feu, par exemple,
00:36
give you things that are dry.
15
36817
2158
donnent des choses sèches.
00:38
Air and water, things that are wet.
16
38975
2847
L'air et l'eau, des choses humides.
00:41
But as theories go, it had a problem.
17
41822
2084
Mais cette théorie posait un problème.
00:43
It didn't predict anything that could be measured,
18
43906
2784
Elle ne prédisait rien qui puisse être mesuré,
00:46
and measurement is the basis of experimental science.
19
46690
3297
et la mesure est à la base de la science expérimentale.
00:49
Worse still, the theory was wrong.
20
49987
2209
Pire encore, la théorie était fausse.
00:52
But the Greeks were great scientists of the mind
21
52196
2502
Mais les Grecs étaient de grands scientifiques de l'esprit
00:54
and in the 5th century B.C.,
22
54698
1335
et au 5e siècle av. J.-C.,
00:56
Leucippus of Miletus came up
23
56033
1759
Leucippe de Milet a émis
00:57
with one of the most enduring scientific ideas ever.
24
57792
3288
l'une des idées scientifiques les plus durables.
01:01
Everything we see is made up
25
61080
1450
Tout ce que nous voyons se compose
01:02
of tiny, indivisible bits of stuff called atoms.
26
62530
3340
de morceaux minuscules et indissociables de choses appelées atomes.
01:05
This theory is simple and elegant,
27
65870
2088
Cette théorie est simple et élégante,
01:07
and it has the advantage
28
67958
1079
et elle a l'avantage
01:09
over the earth, air, fire, and water theory
29
69037
2386
sur la théorie de la terre, l'air, le feu et l'eau
01:11
of being right.
30
71423
1175
d'être juste.
01:12
Centuries of scientific thought and experimentation
31
72598
2640
Des siècles de pensée scientifique et d'expérimentation
01:15
have established that the real elements,
32
75238
1764
ont établi que les éléments réels,
01:17
things like hydrogen,
33
77002
1352
des choses comme l'hydrogène,
01:18
carbon,
34
78354
524
01:18
and iron,
35
78878
863
le carbone,
et le fer,
01:19
can be broken down into atoms.
36
79741
1920
peut être décomposé en atomes.
01:21
In Leucippus's theory, the atom is the smallest,
37
81661
2417
Dans la théorie de Leucippe, l'atome est la plus petite chose
01:24
indivisible bit of stuff that's still recognizable
38
84078
2860
indivisible encore reconnaissable
01:26
as hydrogen,
39
86938
782
comme de l'hydrogène,
01:27
carbon,
40
87720
532
du carbone,
01:28
or iron.
41
88268
781
ou du fer.
01:29
The only thing wrong with Leucippus's idea
42
89049
1874
La seule chose fausse dans l'idée de Leucippe
01:30
is that atoms are, in fact, divisible.
43
90923
2574
est que les atomes sont, en fait, divisibles.
01:33
Furthermore, his atoms idea turns out
44
93497
2245
En outre, son idée d'atomes s'avère
01:35
to explain just a small part
45
95742
1387
n'expliquer qu'une petite partie
01:37
of what the universe is made of.
46
97129
1906
de ce dont l'univers est fait.
01:39
What appears to be the ordinary stuff of the universe
47
99035
2298
Ce qui semble être la matière ordinaire de l'univers
01:41
is, in fact, quite rare.
48
101333
1380
est, en fait, assez rare.
01:42
Leucippus's atoms, and the things they're made of,
49
102713
3136
Les atomes de Leucippe et les choses dont ils sont faits,
01:45
actually make up only about 5%
50
105849
1838
ne représentent en fait qu'environ 5 %
01:47
of what we know to be there.
51
107687
1533
de ce que nous savons être là.
01:49
Physicists know the rest of the universe,
52
109220
1584
Les physiciens connaissent le reste de l'univers,
01:50
95% of it,
53
110804
1378
95 %,
01:52
as the dark universe,
54
112182
1793
comme l'univers noir,
01:53
made of dark matter and dark energy.
55
113975
2668
fait de matière noire et d'énergie noire.
01:56
How do we know this?
56
116643
964
Comment le savons-nous ?
01:57
Well, we know because we look at things
57
117607
2416
Nous le savons parce que nous regardons les choses
02:00
and we see them.
58
120023
1001
et nous les voyons.
02:01
That might seem rather simplistic,
59
121024
1292
Ça peut sembler plutôt simpliste,
02:02
but it's actually quite profound.
60
122316
1544
mais c'est en fait assez profond.
02:03
All the stuff that's made of atoms is visible.
61
123860
2337
Toute la matière qui est faite d'atomes est visible.
02:06
Light bounces off it, and we can see it.
62
126197
2587
La lumière rebondit dessus, et nous pouvons la voir.
02:08
When we look out into space,
63
128784
1060
Quand on regarde dans l'espace
02:09
we see stars and galaxies.
64
129844
1696
on voit des étoiles et des galaxies.
02:11
Some of them, like the one we live in,
65
131540
1997
Certaines d'entre elles, comme celle dans laquelle nous vivons,
02:13
are beautiful, spiral shapes, spinning gracefully through space.
66
133537
3628
sont de belles formes en spirale, qui tourbillonnent gracieusement à travers l'espace.
02:17
When scientists first measured the motion
67
137165
1629
Quand les scientifiques ont mesuré pour la première fois le mouvement
02:18
of groups of galaxies in the 1930's
68
138794
2172
des groupes de galaxies dans les années 1930
02:20
and weighed the amount of matter they contained,
69
140966
2288
et pesé la quantité de matière qu'ils contenaient,
02:23
they were in for a surprise.
70
143254
1376
ils ont eu une surprise.
02:24
They found that there's not enough visible stuff
71
144630
1668
Ils ont constaté qu'il n'y a pas assez de matière visible
02:26
in those groups to hold them together.
72
146298
2051
dans ces groupes pour les maintenir ensemble.
02:28
Later measurements of individual galaxies
73
148349
1999
Des mesures ultérieures de galaxies individuelles
02:30
confirmed this puzzling result.
74
150348
1748
ont confirmé ce résultat étonnant.
02:32
There's simply not enough visible stuff in galaxies
75
152096
2087
Il n'y a tout simplement pas assez de matière visible dans les galaxies
02:34
to provide enough gravity to hold them together.
76
154183
2586
pour fournir une gravité suffisante pour les maintenir ensemble.
02:36
From what we can see,
77
156769
1001
De ce que nous voyons,
02:37
they ought to fly apart, but they don't.
78
157770
2085
elles devaient voler en éclats, mais ce n'est pas le cas.
02:39
So there must be stuff there
79
159855
1125
Donc, il doit y avoir de la matière là-bas
02:40
that we can't see.
80
160980
1419
que nous ne pouvons pas voir.
02:42
We call that stuff dark matter.
81
162399
2179
Nous appelons cette matière la matière noire.
02:44
The best evidence for dark matter today
82
164578
1985
La meilleure preuve de l'existence de la matière noire aujourd'hui
02:46
comes from measurements of something
83
166563
1259
vient des mesures de quelque chose
02:47
called the cosmic microwave background,
84
167822
1751
appelé le fond diffus cosmologique,
02:49
the afterglow of the Big Bang,
85
169573
1501
la rémanence du Big Bang,
02:51
but that's another story.
86
171074
1376
mais c'est une autre histoire.
02:52
All of the evidence we have
87
172450
1257
Toutes les preuves que nous avons
02:53
says that dark matter is there
88
173707
1579
disent que la matière noire est là
02:55
and it accounts for much of the stuff
89
175286
1587
et qu'elle représente une grande partie de la matière
02:56
in those beautiful spiral galaxies
90
176873
1792
dans ces belles galaxies en spirales
02:58
that fill the heavens.
91
178665
1526
qui remplissent les cieux.
03:00
So where does that leave us?
92
180191
1798
Alors où en sommes-nous ?
03:01
We've long known that the heavens
93
181989
1616
Nous savons depuis longtemps que les cieux
03:03
do not revolve around us
94
183605
1656
ne tournent pas autour de nous
03:05
and that we're residents of a fairly ordinary planet,
95
185261
2532
et que nous sommes des habitants d'une planète assez ordinaire,
03:07
orbiting a fairly ordinary star,
96
187793
1692
en orbite autour d'une étoile assez ordinaire,
03:09
in the spiral arm of a fairly ordinary galaxy.
97
189485
2650
dans le bras d'une galaxie assez ordinaire.
03:12
The discovery of dark matter took us
98
192135
1895
La découverte de la matière noire nous a éloigné
03:14
one step further away from the center of things.
99
194030
2947
un peu du centre des choses.
03:16
It told us that the stuff we're made of
100
196977
1501
Ça nous a dit que la matière dont nous sommes faits
03:18
is only a small fraction of what makes up the universe.
101
198478
3210
n'est qu'une petite fraction de ce qui compose l'univers.
03:21
But there was more to come.
102
201688
1310
Mais il y a plus à venir.
03:22
Early this century,
103
202998
900
Au début du siècle,
03:23
scientists studying the outer reaches of the universe
104
203898
2336
des scientifiques qui étudiaient les confins de l'univers
03:26
confirmed that not only is everything moving apart
105
206234
2544
ont confirmé que non seulement tout s'éloigne
03:28
from everything else,
106
208778
1418
de tout le reste,
03:30
as you would expect in a universe
107
210196
1296
comme vous vous en doutez dans un univers
03:31
that began in hot, dense big bang,
108
211492
2107
qui a commencé par un Big Bang chaud et dense,
03:33
but that the universe's expansion
109
213599
1667
mais cette expansion de l'univers
03:35
also seems to be accelerating.
110
215266
2245
semble aussi s'accélérer.
03:37
What's that about?
111
217511
1444
De quoi s'agit-il ?
03:38
Either there is some kind of energy
112
218955
1723
Soit il y a une sorte d'énergie
03:40
pushing this acceleration,
113
220678
1278
qui pousse cette accélération,
03:41
just like you provide energy to accelerate a car,
114
221956
2494
tout comme vous fournissez l'énergie pour accélérer une voiture,
03:44
or gravity does not behave exactly as we think.
115
224450
2788
ou la gravité ne se comporte pas exactement comme nous le pensons.
03:47
Most scientists think it's the former,
116
227238
2637
La plupart des scientifiques pensent que c'est la première solution,
03:49
that there's some kind of energy driving the acceleration,
117
229875
3044
qu'il y a une sorte d'énergie qui pousse à l'accélération,
03:52
and they called it <i>dark energy</i>.
118
232919
2251
et ils l'appelèrent l'énergie noire.
03:55
Today's best measurements allow us to work out
119
235170
1836
Les meilleures mesures d'aujourd'hui nous permettent de calculer
03:57
just how much of the universe is dark.
120
237006
2294
à quel point de l'univers est noir.
03:59
It looks as if dark energy makes up
121
239300
1625
Il semble que l'énergie noire compose
04:00
about 68% of the universe
122
240925
1836
environ 68 % de l'univers
04:02
and dark matter about 27%,
123
242761
2477
et la matière noire, environ 27 %,
04:05
leaving just 5% for us
124
245238
1859
ne laissant que 5 % pour nous
04:07
and everything else we can actually see.
125
247097
2502
et tout ce que nous voyons d'autre.
04:09
So what's the dark stuff made of?
126
249599
1610
Alors de quoi est faite la matière noire ?
04:11
We don't know,
127
251209
642
04:11
but there's one theory, called <i>supersymmetry</i>,
128
251851
1904
Nous ne savons pas,
mais il y a une théorie, appelée la supersymétrie,
04:13
that could explain some of it.
129
253755
1850
qui pourrait l'expliquer en partie.
04:15
Supersymmetry, or SUSY for short,
130
255605
2657
La supersymétrie ou SUSY,
04:18
predicts a whole range of new particles,
131
258262
1735
prévoit toute une série de nouvelles particules,
04:19
some of which could make up the dark matter.
132
259997
1960
dont certaines pourraient constituer la matière noire.
04:21
If we found evidence for SUSY,
133
261957
1828
Si on trouvait des preuves de SUSY,
04:23
we could go from understanding 5% of our universe,
134
263785
2526
on pourrait comprendre un tiers de notre univers,
04:26
the things we can actually see,
135
266311
1404
de ce que nous pouvons voir,
04:27
to around a third.
136
267715
1457
au lieu de 5 % aujourd'hui.
04:29
Not bad for a day's work.
137
269172
1669
Pas mal pour une journée de travail.
04:30
Dark energy would probably be harder to understand,
138
270841
2253
L'énergie noire serait probablement plus difficile à comprendre,
04:33
but there are some speculative theories out there
139
273094
1870
mais il existe certaines théories spéculatives
04:34
that might point the way.
140
274964
1299
qui pourraient montrer la voie.
04:36
Among them are theories that go back
141
276263
1111
Parmi ces théories se trouvent celles qui remontent
04:37
to that first great idea of the ancient Greeks,
142
277374
2542
à cette première grande idée de la Grèce antique,
04:39
the idea that we began with several minutes ago,
143
279916
2505
l'idée par laquelle nous avons commencé il y a quelques minutes,
04:42
the idea that the universe must be simple.
144
282421
2699
l'idée que l'univers doit être simple.
04:45
These theories predict that there is just a single element
145
285120
2019
Ces théories prédisent qu'il n'y a qu'un seul élément
04:47
from which all the universe's wonderful diversity stems,
146
287139
2794
d'où a émergé la merveilleuse diversité de l'univers,
04:49
a vibrating string.
147
289933
1662
une corde vibrante.
04:51
The idea is that all the particles we know today
148
291595
2169
L'idée est que toutes les particules que nous connaissons aujourd'hui
04:53
are just different harmonics on the string.
149
293764
2419
ne sont que les différentes harmoniques de cette corde.
04:56
Unfortunately, string theories today
150
296183
1816
Malheureusement, les théories des cordes aujourd'hui
04:57
are, as yet, untestable.
151
297999
1557
sont, pour l'instant, invérifiables.
04:59
But, with so much of the universe waiting to be explored,
152
299556
2216
Mais, avec une si grande partie de l'univers à explorer,
05:01
the stakes are high.
153
301772
1586
les enjeux sont élevés.
05:03
Does all of this make you feel small?
154
303358
2084
Tout ça vous fait-il sentir petit ?
05:05
It shouldn't.
155
305442
1167
Ça ne le devrait pas.
05:06
Instead, you should marvel
156
306609
1392
Vous devriez plutôt admirer
05:08
in the fact that, as far as we know,
157
308001
1446
le fait que, pour autant qu'on sache,
05:09
you are a member of the only species in the universe
158
309447
2566
vous appartenez à la seule espèce de l'univers
05:12
able even to begin to grasp its wonders,
159
312013
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capable même de commencer à saisir ses merveilles,
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and you're living at the right time
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et vous vivez au bon moment
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to see our understanding explode.
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pour voir notre compréhension exploser.
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