Welcome one and all! It’s time to grab your seat for the biggest battle in the soon-to-be-formed universe. That’s right— the Big Bang is about to go down! In one corner is the force that brings all matter together. It acts on any particle with mass, and its range is infinite— give it up for gravity! In the other corner, our contender can push matter away with spectacular strength. When the going gets tough, this fighter just gets tougher. That’s right, it’s pressure!
Mesdames et messieurs, bienvenue ! Prenez place pour la plus grande bataille dans ce qui formera l’univers. Pas moins que ça - le big bang va arriver. D’un côté, nous avons la force qui fait que tous les corps s’attirent mutuellement. Elle agit sur toutes les particules qui ont une masse, à l’infini - encouragez la gravité ! De l’autre côté, son rival peut séparer la matière avec une force spectaculaire. Quand ça commence à chauffer, les combattants sortent les dents. C’est la pression !
Over the next several hundred thousand years, these two contenders will be wrestling for the fate of the universe. That’s right folks, the ripple effects of this historic match will shape the structure of the universe as we know it today. But what are these powers fighting over? We’ll find out when the Big Bang hits right... now!
Pendant les prochaines centaines de milliers d’années, ces deux rivaux vont combattre pour le destin de l’univers. Exactement, les effets secondaires de ce match historique seront à l’origine de la structure de l’univers tel qu’on le connaît. Mais pour quoi ces forces se battent-elles ? Nous le découvrirons quand le big bang surviendra... maintenant !
Let’s zoom in for the play-by-play.
Écoutons les commentaires du match.
This epic event has brought three components into our infant universe. Dark matter, which only interacts with gravity. Baryonic matter, which makes up all matter you’ve ever seen, is affected by both gravity and pressure. And radiation composed of innumerable particles of light, also known as photons.
Cet événement épique réunit trois composants dans notre jeune univers. La matière noire qui interagit avec la gravité uniquement. La matière baryonique, qui compose toute la matière observable, influencée par la gravité et la pression. Et la radiation, composée d’un nombre incalculable de particules de lumière, connues sous le nom de photons.
In the moments just after the Big Bang, all three components are in equilibrium, meaning no one location is denser than another. But as the universe starts expanding, differences in density start to emerge. Gravity immediately gets to work pulling matter together. Dark matter begins to collect at the center of these increasingly dense regions, forming the foundations of future galaxies.
Dans les moments qui ont suivi le big bang, les trois composants sont en équilibre, ce qui signifie qu’aucun endroit n’est plus dense qu’un autre. Mais quand l’univers commence à s’étendre, des différences de densité émergent. La gravité se met immédiatement au travail et attire la matière ensemble. La matière noire comment à se rassembler au centre de ces régions de plus en plus denses, formant le terreau des futures galaxies.
Meanwhile, pressure begins gathering its strength. In this hot, high-energy environment, protons and electrons can’t come together to form atoms, so these loose particles zip around, freely interacting with ambient photons. The result is almost a fluid of baryonic matter and radiation. But the closer these baryonic particles get, the hotter the fluid becomes, pushing photons to ping around with incredible force. This is the power of pressure, specifically radiation pressure, battling to push things apart.
Entre temps, la pression rassemble ses forces. Dans cet environnement chaud et à haute énergie, les protons et les électrons ne peuvent pas s’associer pour former les atomes. Alors, ces particules circulent et interagissent avec les photons librement. Le résultat est presque un fluide de matière baryonique et de radiation. Mais plus ces particules baryoniques se rapprochent, plus le fluide chauffe, poussant les photons qui rebondissent avec une force incroyable. C’est le pouvoir de la pression, plus précisément, la pression de radiation, qui bataille pour séparer les objets.
With each of gravity’s vicious tugs squeezing photons and matter together, pressure exerts a forceful shove back. And as the two giants struggle, they heave this fluid back and forth— creating massive waves called baryonic acoustic oscillations. Moving at almost two thirds the speed of light these BAOs ripple across space, impacting the universe on the biggest scale imaginable. These rolling waves determine the distribution of matter throughout space, meaning that today— almost 14 billion years after this fight began— we're more likely to find galaxies at their peaks and empty space in their troughs. And that’s not all. We can still see these ripples in the background radiation of the universe, a permanent reminder of this epic brawl.
Chaque poussée vicieuse de la gravité presse les photons et la matière ensemble, mais la pression exerce un recul puissant. Alors que les deux géants luttent, ils agitent ce fluide d’un côté à l’autre, créant des vagues massives appelées oscillations acoustiques des baryons. Bougeant à à peu près deux tiers de la vitesse de la lumière, ces oscillations traversent l’espace et ont un impact sur l’univers à l’échelle la plus grande que l’on puisse imaginer. Ces roulis des vagues déterminent la distribution de la matière dans l’espace, ce qui signifie qu’aujourd’hui - 14 milliards d’années environ depuis le commencement du combat, on a plus de chance de trouver des galaxies à leur apogée et de l’espace vide dans leur sillage. Et ce n’est pas fini. On peut encore observer ces ondulations dans le fond diffus cosmologique, un rappel permanent de cette bataille épique.
But after being locked in a stalemate for roughly 370,000 years, the tide of our battle finally begins to turn. After all this time, the heat from the Big Bang has dissipated significantly, cooling the universe down to a temperature at which loose electrons start to pair up with protons. Known as the “era of recombination,” this stops electrons from recklessly pinging around. This allows light to stream freely for the first time, illuminating the universe. These photons now only exert a tiny force on the neutral atoms they interact with, gradually reducing the power of pressure.
Mais après être restée au point-mort pendant 370 000 ans environ, la marée de notre bataille a enfin tourné. Après tout ce temps, la chaleur du big bang s’est dissipée substantiellement, refroidissant ainsi la température de l’univers suffisamment pour que les électrons libres s’associent à des protons. Connue comme la grande recombinaison, cette époque met fin à la circulation libre des électrons. Elle permet à la lumière de se diffuser pour la première fois, illuminant l’univers. Ces photons exercent une force infime sur les atomes neutres avec lesquels ils interagissent, réduisant progressivement la puissance de la pression.
And with that, it’s time to crown our champion! The undefeated force, the most pervasive power in the universe: it’s gravity! And yet, this rivalry isn’t over. A similar battle continues between these two sworn enemies today, within every single star. As gravity pulls a star’s gas inward, pressure increases and pushes the matter back outward. This push and pull keeps the Sun, and all other stars, stable for billions of years. In fact, this clash of the titans is the same reason Earth’s atmosphere doesn’t collapse to the ground. So while their greatest fight might have ended, these two warriors are still to be locked in combat— even as a new challenger approaches.
Et cela nous permet de déterminer qui sera le champion. La force invaincue, la puissance la plus répandue dans l’univers est : la gravité ! Pourtant, la rivalité n’est pas éteinte. Une bataille similaire continue entre ces deux ennemis de toujours dans chacune des étoiles. Alors que la gravité attire le gaz des étoiles vers leur cœur, la pression augmente et repousse la matière vers l’extérieur. Cette poussée et cette traction font que le soleil, et toutes les étoiles, sont stables pendant des milliards d’années. En fait, ce clash entre titans est la même raison qui fait que l’atmosphère terrestre ne s’effondre pas. Même si les plus grands combats sont terminés, ces deux guerriers restent intriqués dans leur combat - même avec l’avènement de nouveaux challengers.