The design of the universe | George Smoot

George Smoot sur l'architecture de l'univers

Traducteur: Scalino Corleone Relecteur: Matthieu Coville

I thought I would think about changing your perspective on the world a bit,

Je me suis dit que j'essaierais de changer un peu votre perspective sur le monde,

and showing you some of the designs that we have in nature.

et que je vous montrerais certaines des architectures qu'on trouve dans la nature.

And so, I have my first slide to talk about

Et donc, j'ai ma première diapositive pour évoquer

the dawning of the universe and what I call

l'aube de l'univers et ce que j'appelle

the cosmic scene investigation, that is, looking at

"Les Experts - Cosmos", c'est-à-dire observer

the relics of creation and inferring what happened at the beginning,

les reliques de la création et déduire ce qui s'est passé au début,

and then following it up and trying to understand it.

et puis suivre le déroulement et essayer de le comprendre.

And so one of the questions that I asked you is,

Et donc une des questions que je vous ai posées c'est

when you look around, what do you see?

quand vous regardez autour de vous, que voyez-vous ?

Well, you see this space that's created by designers

Bon, vous voyez cet espace créé par des concepteurs

and by the work of people, but what you actually see

et par le travail de diverses personnes, mais ce que vous voyez en fait

is a lot of material that was already here,

c'est un tas de matériaux qui étaient déjà là,

being reshaped in a certain form.

et qui ont été remodelés en une certaine forme.

And so the question is: how did that material get here?

Et donc la question c'est : comment ces matériaux se sont retrouvés là ?

How did it get into the form that it had before it got reshaped, and so forth?

Comment ont-ils pris la forme qu'ils avaient avant d'être remodelés, et ainsi de suite ?

It's a question of what's the continuity?

La question c'est: quelle est la continuité ?

So one of the things I look at is,

Donc l'une des choses que j'observe c'est

how did the universe begin and shape?

comment l'univers est né et a pris forme ?

What was the whole process in the creation and the evolution of the universe

Quel a été le processus dans la création et l'évolution de l'univers

to getting to the point that we have these kinds of materials?

pour aboutir à la situation où on trouve ces types de matériaux ?

So that's sort of the part, and let me move on then and show you

Donc, voilà pour cette partie, et je vais passer à la suite et vous montrer

the Hubble Ultra Deep Field.

le Champ Ultra Profond de Hubble.

If you look at this picture,

Si vous regardez cette image,

what you will see is a lot of dark with some light objects in it.

ce que vous verrez c'est beaucoup d'obscurité avec quelques objets lumineux dedans.

And everything but -- four of these light objects are stars,

Quatre de ces objets sont des étoiles,

and you can see them there -- little pluses.

et vous pouvez les voir là - les petits plus.

This is a star, this is a star, everything else is a galaxy, OK?

Ça c'est une étoile, ça c'est une étoile, toutes les autres sont des galaxies, d'accord ?

So there's a couple of thousand galaxies

Il y a donc deux ou trois mille galaxies,

you can see easily with your eye in here.

que vous pouvez voir facilement à l'œil nu ici.

And when I look out at particularly this galaxy,

Et lorsque j'observe cette galaxie en particulier,

which looks a lot like ours, I wonder if there's

qui ressemble beaucoup à la nôtre, je me demande s'il y a là-bas

an art design college conference going on,

une conférence en cours dans une université de conception artistique,

and intelligent beings there are thinking about, you know,

et des êtres intelligents qui réfléchissent à, vous savez,

what designs they might do, and there might be a few cosmologists

quelles architectures ils peuvent créer, et il pourrait y avoir quelques cosmologues

trying to understand where the universe itself came from,

essayant de comprendre d'où vient l'univers lui-même,

and there might even be some in that galaxy looking at ours

et il se pourrait même que certaines personnes dans cette galaxie nous regardent

trying to figure out what's going on over here.

et essaient de deviner ce qu'il se passe ici.

But there's a lot of other galaxies, and some are nearby,

Mais il y a beaucoup d'autres galaxies, certaines sont proches,

and they're kind of the color of the Sun,

et elles ont comme la couleur du soleil,

and some are further away and they're a little bluer, and so forth.

et d'autres sont plus loins et elles sont un peu plus bleues, etc...

But one of the questions is -- this should be, to you --

Mais une des questions c'est - ça devrait l'être pour vous -

how come there are so many galaxies?

Comment se fait-il qu'il y ait tant de galaxies ?

Because this represents a very clean fraction of the sky.

Parce que ceci représente une fraction bien précise du ciel.

This is only 1,000 galaxies.

Seulement 1000 galaxies.

We think there's on the order -- visible to the Hubble Space Telescope,

Nous pensons qu'il y a environ... pour ce qui est visible par le Télescope Spatial Hubble

if you had the time to scan it around --

si vous aviez le temps de scanner tout autour,

about 100 billion galaxies. Right?

de l'ordre de 100 milliards de galaxies. D'accord ?

It's a very large number of galaxies.

C'est un très grand nombre de galaxies.

And that's roughly how many stars there are in our own galaxy.

Et c'est à peu près le nombre d'étoiles dans notre propre galaxie.

But when you look at some of these regions like this, you'll see

Mais quand vous regardez certaines de ces régions comme ici, vous verrez

more galaxies than stars, which is kind of a conundrum.

plus de galaxies que d'étoiles, ce qui est une sorte d'énigme.

So the question should come to your mind is, what kind of design, you know,

Donc la question qui devrait vous venir à l'esprit c'est, quel type d'architecture, vous voyez...

what kind of creative process and what kind of design

quel type de processus créatif et quel type d'architecture

produced the world like that?

ont produit un monde comme celui-là ?

And then I'm going to show you it's actually a lot more complicated.

Et maintenant je vais vous montrer que c'est en fait beaucoup plus compliqué.

We're going to try and follow it up.

Nous allons essayer de l'étudier.

We have a tool that actually helps us out in this study,

Nous avons un outil qui nous aide vraiment dans cette étude,

and that's the fact that the universe is so incredibly big

c'est le fait que l'univers est si incroyablement grand

that it's a time machine, in a certain sense.

que c'est une machine à remonter le temps, dans un certain sens.

We draw this set of nested spheres cut away so you see it.

On dessine cet ensemble de sphères imbriquées en coupe pour que vous le voyez.

Put the Earth at the center of the nested spheres,

On met la Terre au centre des sphères imbriquées,

just because that's where we're making observations.

simplement parce que c'est de là que nous réalisons nos observations.

And the moon is only two seconds away, so if you take a picture of the moon

Et la lune n'est qu'à 2 secondes, donc si vous prenez une image de la lune

using ordinary light, it's the moon two seconds ago, and who cares.

en utilisant la lumière ordinaire, c'est la lune telle qu'elle était il y a 2 secondes, et on s'en fiche.

Two seconds is like the present.

Deux secondes c'est comme si c'était le présent.

The Sun is eight minutes ago. That's not such a big deal, right,

Le Soleil est à 8 minutes. C'est pas un si gros problème, d'accord,

unless there's solar flares coming then you want to get out the way.

sauf s'il y a des éruptions solaires qui arrivent et que vous voulez dégager du chemin.

You'd like to have a little advance warning.

Vous apprécieriez d'avoir un avertissement un peu à l'avance.

But you get out to Jupiter and it's 40 minutes away. It's a problem.

Mais vous arrivez à Jupiter et c'est à 40 minutes. C'est un problème.

You hear about Mars, it's a problem communicating to Mars

Vous entendez parler de Mars, c'est un problème de communiquer avec Mars

because it takes light long enough to go there.

parce que la lumière met beaucoup de temps pour l'atteindre.

But if you look out to the nearest set of stars,

Mais si vous regardez le plus proche ensemble d'étoiles,

to the nearest 40 or 50 stars, it's about 10 years.

les 40 ou 50 étoiles les plus proches, c'est environ 10 ans.

So if you take a picture of what's going on, it's 10 years ago.

Donc si vous prenez une photo de ce qui s'y passe, l'image a 10 ans.

But you go and look to the center of the galaxy,

Mais quand vous allez regarder le centre de la galaxie,

it's thousands of years ago.

l'image a des milliers d'années.

If you look at Andromeda, which is the nearest big galaxy,

Si vous regardez Andromède, qui est la grande galaxie la plus proche,

and it's two million years ago.

l'image a deux millions d'années.

If you took a picture of the Earth two million years ago,

Si vous aviez pris une image de la Terre il y a deux millions d'années,

there'd be no evidence of humans at all,

il n'y aurait aucune trace des humains,

because we don't think there were humans yet.

parce que nous ne pensons pas qu'il y avait déjà des humains.

I mean, it just gives you the scale.

Je veux dire, ça vous donne juste l'échelle.

With the Hubble Space Telescope, we're looking at

Avec le Télescope Spatial Hubble, nous regardons de quelques

hundreds of millions of years to a billion years.

centaines de millions d'années à un milliard d'années dans le passé.

But if we were capable to come up with an idea of how to look even further --

Mais si nous étions capables de trouver un moyen de voir plus loin -

there's some things even further,

il y a des choses encore plus loin,

and that was what I did in a lot of my work,

et c'est ce que j'ai fait dans nombre de mes travaux,

was to develop the techniques -- we could look out back to even earlier

de développer les techniques - nous pourrions voir encore plus tôt

epochs before there were stars and before there were galaxies,

à des époques antérieures à l'apparition des étoiles et des galaxies,

back to when the universe was hot and dense and very different.

lorsque l'univers était chaud et dense et très différent.

And so that's the sort of sequence,

Et donc c'est une séquence de ce genre,

and so I have a more artistic impression of this.

et j'ai une visualisation plus artistique de tout ça.

There's the galaxy in the middle, which is the Milky Way,

Il y a la galaxie au centre, la Voie Lactée,

and around that are the Hubble -- you know, nearby kind of galaxies,

et autour d'elle les galaxies proches visibles par Hubble,

and there's a sphere that marks the different times.

et il y a une sphère qui marque les différentes époques.

And behind that are some more modern galaxies.

Et derrière ça il y a quelques galaxies plus modernes.

You see the whole big picture?

Vous avez une bonne vue d'ensemble ?

The beginning of time is funny -- it's on the outside, right?

Le début des temps, c'est drôle - il est à l'extérieur, d'accord ?

And then there's a part of the universe we can't see

Et il y a une partie de l'univers que nous ne pouvons pas voir

because it's so dense and so hot, light can't escape.

parce que c'est tellement chaud et dense, que la lumière ne peut s'échapper.

It's like you can't see to the center of the Sun;

De même qu'on ne peut pas voir le centre du Soleil,

you have to use other techniques to know what's going on inside the Sun.

on doit utiliser d'autres techniques pour savoir ce qui se passe à l'intérieur du Soleil.

But you can see the edge of the Sun,

Mais on peut voir les contours du Soleil,

and the universe gets that way, and you can see that.

et l'univers marche de la même façon, et on peut observer ça.

And then you see this sort of model area around the outside,

Et alors vous voyez cette sorte de zone modèle autour de l'extérieur,

and that is the radiation coming from the Big Bang,

c'est la radiation qui nous vient du Big Bang,

which is actually incredibly uniform.

qui est en fait incroyablement uniforme.

The universe is almost a perfect sphere,

L'univers est presque une sphère parfaite,

but there are these very tiny variations

mais il y a ces toutes petites variations,

which we show here in great exaggeration.

que nous montrons ici de façon très exagérée.

And from them in the time sequence we're going to have to go

Et dans la séquence de temps, nous partons de ces petites variations

from these tiny variations to these irregular galaxies and first stars

pour passer par ces galaxies irrégulières et les premières étoiles

to these more advanced galaxies, and eventually the solar system, and so forth.

jusqu'à ces galaxies plus modernes, et finalement le système solaire, et ainsi de suite.

So it's a big design job,

Donc c'est un gros boulot de conception,

but we'll see about how things are going on.

mais nous allons voir comment les choses se passent.

So the way these measurements were done,

Ces mesures ont donc été effectuées au moyen

there's been a set of satellites, and this is where you get to see.

d'un ensemble de satellites, et c'est ce que vous allez voir.

So there was the COBE satellite, which was launched in 1989,

Il y a eu le satellite COBE, qui a été lancé en 1989,

and we discovered these variations.

et on a découvert ces variations.

And then in 2000, the MAP satellite was launched -- the WMAP --

Et puis en 2000, le satellite MAP a été lancé - le WMAP -

and it made somewhat better pictures.

et il a pris pour ainsi dire de meilleures images.

And later this year -- this is the cool stealth version,

Et plus tard cette année - ça c'est la version clandestine,

the one that actually has some beautiful design features to it,

celle qui a vraiment des caractéristiques magnifiques,

and you should look -- the Planck satellite will be launched,

et vous devriez regarder - le satellite Planck sera lancé,

and it will make very high-resolution maps.

et il fera des cartes en très haute définition.

And that will be the sequence of understanding

Et ça donnera la séquence de compréhension

the very beginning of the universe.

du tout début de l'univers.

And what we saw was, we saw these variations, and then they told us

Et ce que nous avons vu, ces variations, elles nous ont appris

the secrets, both about the structure of space-time,

les secrets, à la fois de la structure de l'espace-temps,

and about the contents of the universe,

et de ce que contient l'univers,

and about how the universe started in its original motions.

et de la manière dont il a entamé son mouvement initial.

So we have this picture, which is quite a spectacular picture,

Nous avons donc cette image, qui est plutôt spectaculaire,

and I'll come back to the beginning, where we're going to have

et je vais revenir au début, où l'on trouve

some mysterious process that kicks the universe off at the beginning.

un processus mystérieux qui donne le coup d'envoi initial de l'univers.

And we go through a period of accelerating expansion, and the universe

Et on passe par une période d'accélération de l'expansion, et l'univers

expands and cools until it gets to the point where it becomes transparent,

grandit et se refroidit jusqu'à ce qu'il devienne transparent,

then to the Dark Ages, and then the first stars turn on,

alors ce sont les Âges Sombres, puis les premières étoiles s'allument,

and they evolve into galaxies, and then later they get to the more expansive galaxies.

et elles se regroupent en galaxies, et puis plus tard apparaissent des galaxies plus vastes.

And somewhere around this period is when our solar system started forming.

Et quelque part autour de cette période, c'est le moment où le système solaire a commencé à se former.

And it's maturing up to the present time.

Et il a continué d'évoluer jusqu'à maintenant.

And there's some spectacular things.

Et il y a quelques choses spectaculaires.

And this wastebasket part, that's to represent

Cette partie en forme de corbeille, ça représente

what the structure of space-time itself is doing during this period.

la structure de l'espace-temps lui-même au cours de cette période.

And so this is a pretty weird model, right?

Et c'est donc un modèle plutôt bizarre, d'accord ?

What kind of evidence do we have for that?

Quelle sorte de preuve avons-nous de ça ?

So let me show you some of nature's patterns

Laissez-moi vous montrer quelques-uns des schémas naturels

that are the result of this.

qui sont le résultat de ceci.

I always think of space-time as being the real substance of space,

Je considère toujours l'espace-temps comme la véritable substance de l'espace,

and the galaxies and the stars just like the foam on the ocean.

et les galaxies et les étoiles comme l'écume sur l'océan.

It's a marker of where the interesting waves are and whatever went on.

Elles désignent les endroits où se trouvent les ondes intéressantes et ce qui s'y est passé, quoi que ce fut.

So here is the Sloan Digital Sky Survey showing the location of a million galaxies.

Voici l'Étude du Ciel Numérique Sloan montrant la localisation d'un million de galaxies.

So there's a dot on here for every galaxy.

Il y a donc ici un point pour chaque galaxie.

They go out and point a telescope at the sky, take a picture,

Ils sortent et pointent un télescope vers le ciel, prennent une photo,

identify what are stars and throw them away, look at the galaxies,

identifient les étoiles et les enlèvent, regardent les galaxies,

estimate how far away they are, and plot them up.

estiment leur distance, et les positionnent,

And just put radially they're going out that way.

et inscrivent radialement la direction dans laquelle elles vont.

And you see these structures, this thing we call the Great Wall,

Et vous voyez ces structures, cette chose que nous appelons le Grand Mur,

but there are voids and those kinds of stuff, and they kind of fade out

mais il y a des vides et ces genres de trucs, qui semblent s'évanouir dans le lointain

because the telescope isn't sensitive enough to do it.

parce que le télescope n'est pas assez sensible pour aller jusque là.

Now I'm going to show you this in 3D.

Maintenant je vais vous montrer ça en 3D.

What happens is, you take pictures

Ce qui se passe, c'est que vous prenez des photos

as the Earth rotates, you get a fan across the sky.

pendant que la Terre tourne, et vous obtenez un éventail à travers le ciel.

There are some places you can't look because of our own galaxy,

Il y a certains endroits que vous ne pouvez pas observer à cause de notre galaxie,

or because there are no telescopes available to do it.

ou parce qu'il n'y a pas de télescopes disponibles pour le faire.

So the next picture shows you the three-dimensional version of this rotating around.

L'image suivante vous montre donc la version rotative en 3 dimensions de ceci.

Do you see the fan-like scans made across the sky?

Vous voyez les tracés en forme d'éventail à travers le ciel ?

Remember, every spot on here is a galaxy, and you see the galaxies,

Rappelez-vous, chaque point ici est une galaxie, et vous voyez les galaxies,

you know, sort of in our neighborhood, and you sort of see the structure.

vous savez... en quelque sorte dans notre voisinage, et vous voyez la structure.

And you see this thing we call the Great Wall,

Et vous voyez cette chose que nous appelons le Grand Mur,

and you see the complicated structure, and you see these voids.

et vous voyez la structure complexe, et vous voyez les vides.

There are places where there are no galaxies and there are places

Il y a des endroits où il n'y a aucune galaxie et des endroits où

where there are thousands of galaxies clumped together, right.

il y a des milliers de galaxies amassées entre elles, d'accord ?

So there's an interesting pattern,

Il y a donc un schéma intéressant,

but we don't have enough data here to actually see the pattern.

mais nous n'avons pas assez de données ici pour véritablement voir le schéma.

We only have a million galaxies, right?

On a juste un million de galaxies, d'accord ?

So we're keeping, like, a million balls in the air

Nous jonglons avec disons un million de balles dans les airs

but, what's going on?

mais, que se passe t-il ?

There's another survey which is very similar to this,

Il y a une autre étude qui est très similaire à celle-ci,

called the Two-degree Field of View Galaxy Redshift Survey.

appelée l'Étude du décalage vers le rouge des galaxies dans le champ de deux degrés.

Now we're going to fly through it at warp a million.

Maintenant nous allons voler à travers à un million de fois la vitesse de la lumière.

And every time there's a galaxy -- at its location there's a galaxy --

Et chaque fois qu'il y a une galaxie - à sa place il y a une galaxie -

and if we know anything about the galaxy, which we do,

et si nous savons quelque chose sur cette galaxie, ce qui est le cas,

because there's a redshift measurement and everything,

parce qu'il y a une mesure du décalage vers le rouge et tout le reste,

you put in the type of galaxy and the color,

on met le type de galaxie et la couleur,

so this is the real representation.

donc c'est la vraie représentation.

And when you're in the middle of the galaxies

Et quand vous êtes au milieu des galaxies

it's hard to see the pattern; it's like being in the middle of life.

c'est difficile de voir le motif ; c'est comme être au milieu de la vie.

It's hard to see the pattern in the middle of the audience,

C'est difficile de voir le motif au milieu du public,

it's hard to see the pattern of this.

c'est difficile de voir le motif de ceci.

So we're going to go out and swing around and look back at this.

On va donc sortir, tourner autour et nous retourner vers l'ensemble.

And you'll see, first, the structure of the survey,

Et vous allez d'abord voir la structure de l'observation,

and then you'll start seeing the structure of the galaxies

et puis vous allez commencer à voir la structure des galaxies

that we see out there.

que nous voyons là.

So again, you can see the extension of this Great Wall of galaxies showing up here.

Donc à nouveau, vous pouvez voir l'extension de ce Grand Mur de galaxies qui apparait ici.

But you can see the voids,

Mais vous pouvez voir les vides,

you can see the complicated structure, and you say,

vous pouvez voir la structure compliquée, et vous vous dites,

well, how did this happen?

bon, comment ça s'est produit ?

Suppose you're the cosmic designer.

Imaginez que vous êtes l'architecte du cosmos.

How are you going to put galaxies out there in a pattern like that?

Comment faites-vous pour placer des galaxies là-dedans en suivant un tel motif ?

It's not just throwing them out at random.

Ce n'est pas juste en les jetant au hasard.

There's a more complicated process going on here.

Il y a un processus plus compliqué à l'œuvre ici.

How are you going to end up doing that?

Comment obtiendrez-vous ça au final ?

And so now we're in for some serious play.

Et donc maintenant nous voilà engagés dans un jeu très sérieux.

That is, we have to seriously play God,

C'est-à-dire qu'on doit sérieusement jouer à être Dieu,

not just change people's lives, but make the universe, right.

pas seulement changer la vie des gens, mais fabriquer l'univers, d'accord ?

So if that's your responsibility, how are you going to do that?

Donc si c'est votre responsabilité, comment allez-vous faire ça ?

What's the kind of technique?

Quel genre de technique ?

What's the kind of thing you're going to do?

Quel genre de chose allez-vous faire ?

So I'm going to show you the results of a very large-scale simulation

Je vais vous montrer les résultats sur une simulation à très grande échelle,

of what we think the universe might be like, using, essentially,

de ce que nous pensons que pourrait être l'univers, en utilisant essentiellement

some of the play principles and some of the design principles that,

certains des principes de jeu et certains des principes d'architecture que,

you know, humans have labored so hard to pick up,

vous savez, les humains ont travaillé si dur pour découvrir,

but apparently nature knew how to do at the beginning.

mais qu'apparemment la nature connaissait dès le début.

And that is, you start out with very simple ingredients

Il s'agit de commencer avec des ingrédients très simples

and some simple rules,

et quelques règles simples,

but you have to have enough ingredients to make it complicated.

mais il faut avoir suffisamment d'ingrédients pour en faire quelque chose de complexe.

And then you put in some randomness,

Et là vous ajoutez un peu de hasard,

some fluctuations and some randomness,

quelques fluctuations et un peu de hasard,

and realize a whole bunch of different representations.

et vous réalisez tout un tas de représentations différentes.

So what I'm going to do is show you

Donc ce que je vais faire est de vous montrer

the distribution of matter as a function of scales.

la distribution de la matière comme une fonction d'échelles.

We're going to zoom in, but this is a plot of what it is.

On va zoomer, mais voilà une carte de ce dont il s'agit.

And we had to add one more thing to make the universe come out right.

Et nous avons dû ajouter une chose en plus pour que l'univers apparaisse correctement.

It's called dark matter.

On l'appelle la matière sombre.

That is matter that doesn't interact with light

C'est de la matière qui n'interagit pas avec la lumière

the typical way that ordinary matter does,

de la manière classique de la matière ordinaire,

the way the light's shining on me or on the stage.

de la manière dont la lumière m'éclaire, moi ou la scène.

It's transparent to light, but in order for you to see it,

Elle est transparente à la lumière, mais de façon à ce que vous la voyiez,

we're going to make it white. OK?

on va la faire apparaître en blanc, d'accord ?

So the stuff that's in this picture that's white, that is the dark matter.

Donc ce qui est blanc dans cette image, c'est de la matière sombre.

It should be called invisible matter,

On devrait l'appeler matière invisible,

but the dark matter we've made visible.

mais c'est la matière sombre que nous avons rendu visible.

And the stuff that is in the yellow color,

Et ce qui est jaune,

that is the ordinary kind of matter that's turned into stars and galaxies.

c'est de la matière ordinaire qui est transformée en étoiles et en galaxies.

So I'll show you the next movie.

Donc je vais vous montrer la vidéo suivante.

So this -- we're going to zoom in.

Donc ceci - on va zoomer.

Notice this pattern and pay attention to this pattern.

Remarquez ce motif et soyez attentifs à ce motif.

We're going to zoom in and zoom in.

On va zoomer et zoomer encore.

And you'll see there are all these filaments and structures and voids.

Et vous allez voir tous ces filaments, ces structures et ces vides.

And when a number of filaments come together in a knot,

Et quand un certain nombre de filaments se regroupent en un nœud,

that makes a supercluster of galaxies.

ça crée un super-amas de galaxies.

This one we're zooming in on

Celui-ci sur lequel nous zoomons, représente,

is somewhere between 100,000 and a million galaxies in that small region.

entre 100 000 et un million de galaxies rien que dans cette petite région.

So we live in the boonies.

Donc nous vivons dans la campagne.

We don't live in the center of the solar system,

Nous ne vivons pas au centre du système solaire,

we don't live in the center of the galaxy

nous ne vivons pas au centre de la galaxie

and our galaxy's not in the center of the cluster.

et notre galaxie n'est pas au centre de l'amas.

So we're zooming in.

Donc on zoome.

This is a region which probably has more than 100,000,

Ceci est une région qui contient probablement plus de 100 000,

on the order of a million galaxies in that region.

de l'ordre d'un million de galaxies dans cette région.

We're going to keep zooming in. OK.

On va continuer de zoomer, d'accord ?

And so I forgot to tell you the scale.

Et j'ai oublié de vous donner l'échelle.

A parsec is 3.26 light years.

Un parsec fait 3.26 années lumière.

So a gigaparsec is three billion light years -- that's the scale.

Donc un gigaparsec c'est 3 milliards d'années lumière - voilà l'échelle.

So it takes light three billion years to travel over that distance.

Il faut donc 3 milliards d'années à la lumière pour parcourir cette distance.

Now we're into a distance sort of between here and here.

Maintenant nous sommes à une distance du genre de... entre ici et ici,

That's the distance between us and Andromeda, right?

C'est la distance entre nous et Andromède, d'accord ?

These little specks that you're seeing in here, they're galaxies.

Ces petites taches que vous voyez ici, ce sont des galaxies.

Now we're going to zoom back out,

Maintenant nous allons reculer,

and you can see this structure that,

et vous pouvez voir cette structure qui,

when we get very far out, looks very regular,

quand nous nous éloignons très loin, semble très régulière,

but it's made up of a lot of irregular variations.

mais qui est faite d'un tas de variations irrégulières.

So they're simple building blocks.

Donc ce sont des éléments de construction simples.

There's a very simple fluid to begin with.

C'est un fluide très simple au départ.

It's got dark matter, it's got ordinary matter,

Il contient de la matière sombre, de la matière ordinaire,

it's got photons and it's got neutrinos,

il contient des photons et des neutrinos,

which don't play much role in the later part of the universe.

qui ne joueront pas un rôle majeur dans la période moderne de l'univers.

And it's just a simple fluid and it, over time,

Et c'est juste un simple fluide et, le temps passant,

develops into this complicated structure.

il se développe en cette structure compliquée.

And so you know when you first saw this picture,

Et donc vous voyez quand vous avez vu cette image pour la première fois,

it didn't mean quite so much to you.

ça ne signifiait pas grand' chose pour vous.

Here you're looking across one percent of the volume of the visible universe

Ici vous observez 1% du volume de l'univers visible,

and you're seeing billions of galaxies, right, and nodes,

et vous voyez des milliards de galaxies, d'accord, et des nœuds,

but you realize they're not even the main structure.

mais on voit qu'ils ne sont même pas la structure principale.

There's a framework, which is the dark matter, the invisible matter,

Il y a un squelette, qui est fait de matière sombre, de matière invisible,

that's out there that's actually holding it all together.

qui est là en fait et qui maintient l'ensemble de la structure.

So let's fly through it, and you can see how much harder it is

Alors volons au travers, et vous pouvez voir comme il est difficile

when you're in the middle of something to figure this out.

quand vous êtes au milieu de quelque chose de visualiser l'ensemble.

So here's that same end result.

Donc ici le même résultat final.

You see a filament,

Vous voyez un filament,

you see the light is the invisible matter,

vous voyez le blanc qui est la matière invisible,

and the yellow is the stars or the galaxies showing up.

et le jaune qui sont les étoiles et les galaxies qui apparaissent.

And we're going to fly around, and we'll fly around,

On va voler autour, et on volera autour,

and you'll see occasionally a couple of filaments intersect,

et vous verrez de temps en temps une intersection entre deux filaments,

and you get a large cluster of galaxies.

ce qui donne un large amas de galaxies.

And then we'll fly in to where the very large cluster is,

Et ensuite on volera vers là où se trouve le très large amas,

and you can see what it looks like.

et vous pouvez voir à quoi il ressemble.

And so from inside, it doesn't look very complicated, right?

Et donc de l'intérieur, ça ne semble pas si compliqué, pas vrai ?

It's only when you look at it at a very large scale,

C'est seulement lorsque vous le regardez à très grande échelle,

and explore it and so forth, you realize it's a very intricate,

et que vous l'explorez et ainsi de suite, que vous réalisez que c'est un type d'architecture

complicated kind of a design, right?

extrêmement tortueux et complexe, d'accord ?

And it's grown up in some kind of way.

Et ça s'est formé d'une certaine façon.

So the question is,

La question est donc,

how hard would it be to assemble this, right?

est-ce que ce serait dur de réaliser cet assemblage, d'accord ?

How big a contractor team would you need

De combien d'entrepreneurs auriez-vous besoin

to put this universe together, right?

pour construire cet univers, d'accord ?

That's the issue, right?

C'est la question, pas vrai ?

And so here we are.

Et donc nous y voici.

You see how the filament --

Vous voyez comment ce filament -

you see how several filaments are coming together,

vous voyez comment plusieurs filaments se rejoignent,

therefore making this supercluster of galaxies.

et de ce fait forment ce super-amas de galaxies.

And you have to understand, this is not how it would actually look

Et vous devez comprendre, ce n'est pas ce à quoi ça ressemblerait en vrai

if you -- first, you can't travel this fast,

si vous - déjà, vous ne pouvez pas voyager aussi vite,

everything would be distorted,

tout serait distordu,

but this is using simple rendering and graphic arts kind of stuff.

mais c'est juste un simple rendu et des arts graphiques, ce genre de choses.

This is how, if you took billions of years to go around,

Si vous preniez des milliards d'années pour en faire le tour,

it might look to you, right?

c'est ce à quoi ça pourrait ressembler pour vous, d'accord ?

And if you could see invisible matter, too.

Et si vous pouviez voir la matière sombre aussi.

And so the idea is, you know, how would you put together the universe

Et donc l'idée c'est, vous voyez, comment vous fabriqueriez l'univers

in a very simple way?

d'une manière très simple ?

We're going to start and realize that the entire visible universe,

D'abord il faut réaliser que l'univers visible en entier,

everything we can see in every direction with the Hubble Space Telescope

tout ce que nous pouvons voir dans toutes les directions avec le Télescope Spatial Hubble

plus our other instruments,

plus nos autres instruments,

was once in a region that was smaller than an atom.

se trouvait autrefois dans une région qui était plus petite qu'un atome.

It started with tiny quantum mechanical fluctuations,

Ça a commencé par de minuscules fluctuations mécaniques quantiques,

but expanding at a tremendous rate.

mais s'accroissant à un rythme extraordinaire.

And those fluctuations

Et ces fluctuations

were stretched to astronomical sizes, and those fluctuations

s'étiraient sur des distances astronomiques, et ces fluctuations

eventually are the things we see in the cosmic microwave background.

sont en définitive ce que nous voyons dans le rayonnement cosmique micro-onde de fond.

And then we needed some way to turn those fluctuations into galaxies

Et alors on a eu besoin d'un moyen de transformer ces fluctuations en galaxies

and clusters of galaxies and make these kinds of structures go on.

puis en amas de galaxies puis en autres structures, et ainsi de suite.

So I'm going to show you a smaller simulation.

Je vais donc vous montrer une simulation plus petite.

This simulation was run on 1,000 processors for a month

Cette simulation a été calculée sur 1000 processeurs pendant un mois

in order to make just this simple visible one.

juste pour rendre cette simple version visible.

So I'm going to show you one

Donc je vais vous en montrer une

that can be run on a desktop in two days in the next picture.

qui peut être calculée sur un portable en deux jours sur la prochaine diapo.

So you start out with teeny fluctuations

Donc vous commencez par de petites fluctuations

when the universe was at this point,

quand l'univers en était à ce point,

now four times smaller, and so forth.

maintenant 4 fois plus petit, et ainsi de suite.

And you start seeing these networks, this cosmic web of structure forming.

Et vous commencez à voir ces réseaux, cette structure en toile d'araignée cosmique qui se forme.

And this is a simple one, because it doesn't have the ordinary matter

Et c'est une simulation simple, parce qu'elle n'intègre pas la matière ordinaire

and it just has the dark matter in it.

et elle intègre juste la matière sombre.

And you see how the dark matter lumps up,

Et vous voyez comment la matière sombre s'agglutine,

and the ordinary matter just trails along behind.

et la matière ordinaire ne fait que suivre derrière.

So there it is.

Donc voilà.

At the beginning it's very uniform.

Au départ c'est très uniforme.

The fluctuations are a part in 100,000.

Les fluctuations sont de l'ordre de une pour 100 mille.

There are a few peaks that are a part in 10,000,

Il y a quelques pics qui sont à une pour 10 mille,

and then over billions of years, gravity just pulls in.

et ensuite sur des milliards d'années, la gravité se contente d'agir.

This is light over density, pulls the material around in.

Il y a une légère sur-densité, qui attire les matériaux autour.

That pulls in more material and pulls in more material.

Ce qui attire d'autant plus de matériaux.

But the distances on the universe are so large

Mais les distances dans l'univers sont si grandes

and the time scales are so large that it takes a long time for this to form.

et les échelles de temps si vastes que ça prend beaucoup de temps pour se former.

And it keeps forming until the universe is roughly about half the size it is now,

Et cette formation continue jusqu'à ce que l'univers soit environ à la moitié de sa taille actuelle,

in terms of its expansion.

relativement à son expansion.

And at that point, the universe mysteriously starts accelerating

Et à ce moment-là, l'univers commence à accélérer mystérieusement

its expansion and cuts off the formation of larger-scale structure.

son expansion et stoppe la formation de la structure à plus grande échelle.

So we're just seeing as large a scale structure as we can see,

Donc vous voyons une structure à l'échelle la plus large que nous pouvons voir,

and then only things that have started forming already

et ensuite seules les choses qui ont déjà commencé à se former

are going to form, and then from then on it's going to go on.

vont se former, et à partir de là ça va continuer.

So we're able to do the simulation, but this is two days on a desktop.

On est donc capables de faire la simulation mais ça prend deux jours sur un ordinateur de bureau.

We need, you know, 30 days on 1,000 processors

Vous voyez, il nous faut 30 jours sur 1000 processeurs

to do the kind of simulation that I showed you before.

pour faire le genre de simulation que je vous ai montrée avant.

So we have an idea of how to play seriously, creating the universe

Donc on a une idée de comment jouer sérieusement, créer l'univers

by starting with essentially less than an eyedrop full of material,

en commençant avec en gros moins d'une goutte de matériaux,

and we create everything we can see in any direction, right,

et on crée tout ce que nous pouvons voir dans toutes les directions, d'accord,

from almost nothing -- that is, something extremely tiny,

de presque rien - c'est à dire, quelque chose d'extrêmement minuscule,

extremely small -- and it is almost perfect,

extrêmement petit - et c'est presque parfait,

except it has these tiny fluctuations at a part in 100,000 level,

sauf qu'il y a ces minuscules fluctuations à un niveau de 1 pour 100 mille,

which turn out to produce the interesting patterns and designs we see,

ce qui finit par produire les motifs et architectures intéressants que nous voyons,

that is, galaxies and stars and so forth.

à savoir, les galaxies, les étoiles et ainsi de suite.

So we have a model, and we can calculate it, and we can use it

On a donc un modèle, et on peut le calculer, on peut l'utiliser

to make designs of what we think the universe really looks like.

pour créer des structures auxquelles nous pensons que l'univers ressemble vraiment.

And that design is sort of way beyond

Et cette architecture est en quelque sorte bien au-delà

what our original imagination ever was.

de ce que nous imaginions à l'origine.

So this is what we started with 15 years ago,

Donc voici ce avec quoi nous avons commencé il y a 15 ans,

with the Cosmic Background Explorer -- made the map on the upper right,

avec l'Explorateur du Fond Cosmique - qui généra la carte en haut à droite,

which basically showed us that there were large-scale fluctuations,

qui, en gros, nous a montré qu'il y avait des fluctuations à grande échelle,

and actually fluctuations on several scales. You can kind of see that.

et en fait des fluctuations à plusieurs échelles. Vous pouvez le voir un peu.

Since then we've had WMAP,

Depuis nous avons eu WMAP,

which just gives us higher angular resolution.

qui nous a juste donné une plus haute résolution angulaire.

We see the same large-scale structure,

On voit la même structure à grande échelle,

but we see additional small-scale structure.

mais on voit une structure supplémentaire à petite échelle.

And on the bottom right is if the satellite had flipped upside down

Et en bas à droite c'est comme si le satellite s'était retourné dans l'autre sens

and mapped the Earth, what kind of a map we would have got of the Earth.

et avait cartographié la Terre, le genre de carte que nous aurions eu de la Terre.

You can see, well, you can, kind of pick out

Vous pouvez voir, enfin... vous pouvez distinguer

all the major continents, but that's about it.

tous les continents majeurs, mais c'est à peu près tout.

But what we're hoping when we get to Planck, we'll have resolution

Mais ce qu'on espère quand on passera sur Planck, c'est d'avoir une résolution

about equivalent to the resolution you see of the Earth there,

à peu près équivalente à celle que vous voyez de la Terre là,

where you can really see the complicated pattern that exists on the Earth.

où vous pouvez vraiment voir la structure compliquée qui existe sur la Terre.

And you can also tell, because of the sharp edges

Et vous pouvez aussi déterminer, à cause des arêtes nettes

and the way things fit together, there are some non-linear processes.

et comment les choses s'emboitent, qu'il y a quelques processus non-linéaires à l'œuvre.

Geology has these effects,

La géologie génère ces effets,

which is moving the plates around and so forth.

elle déplace les plaques un peu partout et ainsi de suite.

You can see that just from the map alone.

Vous pouvez voir ça simplement à partir de la carte.

We want to get to the point in our maps of the early universe

Nous voulons en arriver au point dans nos cartes des débuts de l'univers

we can see whether there are any non-linear effects

où nous pourrons voir s'il y a des effets non-linéaires

that are starting to move, to modify, and are giving us a hint about how

qui commencent à bouger, modifier, et nous donnent un indice sur le processus

space-time itself was actually created at the beginning moments.

par lequel l'espace-temps lui-même fut effectivement créé au début des temps.

So that's where we are today,

Voilà donc où nous en sommes aujourd'hui,

and that's what I wanted to give you a flavor of.

et ce dont je voulais vous donner un avant-goût.

Give you a different view about what the design

Vous donner une vision différente de ce à quoi l'architecture

and what everything else looks like.

et tout le reste ressemble.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)