Qui raconte ?
L'horloge du livre
Toutes les dates de ce livre ont la même unité et la même origine. Les 380 000 ans de la première lumière, les 280 millions d'années de la galaxie MoM-z14, les 9,2 milliards d'années qui précèdent le Soleil sont des durées comptées sur une même horloge, depuis un même point de départ. Cette horloge n'est pas la nôtre. L'écart qui la sépare de nos montres est petit, mais il dit d'où l'histoire a été racontée.
Le chapitre 1 a décrit cette horloge. La relativité n'offre pas de temps universel. Pourtant, parce que l'Univers est homogène à grande échelle, ses modèles (dits FLRW, d'après Friedmann, Lemaître, Robertson et Walker) découpent l'espace-temps en tranches où la matière a partout la même densité. Le temps cosmique numérote ces tranches. C'est le temps propre que mesurent les observateurs « comobiles », au repos par rapport à la matière et emportés par l'expansion sans vitesse propre smeenk-sepwiki-flrwwiki-cosmic-time. Deux de ces observateurs, même très éloignés, qui lisent la même température du fond diffus (aujourd'hui 2,7255 K) se trouvent sur la même tranche pdg2019-astro.
L'âge de l'Univers est une durée lue sur cette horloge : le temps propre total écoulé le long de la trajectoire d'un observateur comobile jusqu'à l'époque présente smeenk-sep. Les tables de Planck le comptent « depuis le début du Big Bang chaud » planck2018tab, et non depuis un instant zéro. Les 13,8 milliards d'années du livre sont donc ce qu'aurait marqué la montre d'un observateur comobile entre le début de la phase chaude et la tranche où nous lisons 2,7255 K. Ce temps privilégié tient à la manière dont la matière est répartie, pas aux équations elles-mêmes : la matière désigne une famille d'observateurs, et leur montre sert d'horloge. Reste à savoir si nous faisons partie de cette famille.
Nous ne sommes pas à l'heure
Un critère simple permet de répondre : « un observateur comobile est le seul observateur qui percevra l'Univers, y compris le fond diffus cosmologique, comme isotrope » wiki-comoving. Nous ne le percevons pas ainsi. Le ciel micro-onde est un peu plus chaud dans une direction et un peu plus froid dans la direction opposée. Ce dipôle a une amplitude de 3,3621 millièmes de kelvin, soit un écart relatif d'environ 1,2 × 10⁻³ sur 2,7255 K pdg2019-astro1. Le chapitre 6 a expliqué d'où vient ce dipôle : qui avance dans un bain de rayonnement le voit plus chaud devant et plus froid derrière. Il vient de notre mouvement, et non de l'Univers primordial wiki-cmb. Il dit donc que nous ne sommes pas comobiles.
La mesure du dipôle donne notre vitesse. Le barycentre du Système solaire, c'est-à-dire le centre de gravité du Soleil et de ses planètes, se déplace à 369,82 ± 0,11 km/s par rapport au fond diffus, dans la direction de coordonnées galactiques (l, b) = (264,021°, 48,253°) pdg2019-astro. Le Groupe local de galaxies, pris dans son ensemble, se déplace à 620 ± 15 km/s par rapport au même repère pdg2019-astro. Les deux chiffres diffèrent : le Soleil ne suit pas exactement le Groupe local, et notre mouvement se compose de plusieurs mouvements emboîtés2.
De combien notre montre retarde
Un observateur en mouvement par rapport au repère comobile n'a pas la même montre qu'un observateur au repos dans ce repère. Deux effets de la relativité font marcher nos horloges un peu moins vite qu'une horloge comobile idéale. Les chiffres qui précèdent suffisent à en estimer l'ordre de grandeur3.
Le premier effet tient à la vitesse. Comparée à des horloges au repos, une horloge en mouvement prend du retard. Pour une vitesse petite devant celle de la lumière, le retard relatif vaut à peu près la moitié du carré du rapport entre les deux vitesses4. À 370 km/s, ce rapport vaut environ 1,23 × 10⁻³, et le retard relatif environ 7,6 × 10⁻⁷. Maintenu pendant les 4,57 milliards d'années du Système solaire, ce retard ferait environ 3 500 ans ; pendant 13,8 milliards d'années, environ 10 000 ans pdg2019-astro3.
Le second effet tient à la gravité. Une horloge placée au fond d'un puits de gravité marche plus lentement qu'une horloge placée loin de toute masse5. Nous sommes au fond du puits de la Galaxie. Près du Soleil, la vitesse qu'il faudrait atteindre pour s'en échapper est de l'ordre de 500 km/s. Il en résulte un ralentissement du même ordre que le premier effet, ou un peu plus : environ 1,6 × 10⁻⁶3. Les puits du Soleil et de la Terre ajoutent beaucoup moins.
Au total, nos horloges s'écartent du temps cosmique de quelques millionièmes, soit quelques dizaines de milliers d'années au plus sur toute l'histoire cosmique. C'est un majorant grossier. Notre vitesse et notre environnement ont changé au cours du temps : la Galaxie elle-même n'existait pas au début, puisque la formation de son disque ancien n'a commencé que 0,8 milliard d'années après le Big Bang Xiang 2022. Les puits de gravité plus vastes, celui du Groupe local ou ceux des superamas, n'entrent pas dans le compte.
L'ordre de grandeur suffit pourtant, car l'incertitude sur l'âge est bien plus grande. L'âge calculé porte une marge de ± 20 millions d'années planck2018tab, plusieurs centaines de fois plus que quelques dizaines de milliers d'années. Sur l'année cosmique, où 13,8 milliards d'années sont ramenés à 365 jours, une minute vaut environ 26 000 ans et une seconde environ 438 ans wiki-cosmiccal6. Les 3 500 ans de retard accumulés depuis la naissance du Soleil y font environ 8 secondes. Le majorant pour toute l'histoire fait une minute ou deux. La marge de l'âge, elle, vaut environ une demi-journée. Pour dater l'Univers, notre montre et la montre cosmique ne se distinguent pas, et aucune date du livre ne bouge.
Ce que révèle un retard sans effet
Le retard ne change pas les dates ; il change la manière de les lire. Aucune date du livre n'est celle qu'aurait marquée une horloge terrestre. Ce sont les dates d'un observateur idéal, au repos dans l'expansion, qui se trouverait à notre place. Chaque mesure est faite depuis un lieu qui bouge, puis corrigée pour donner ce que verrait cet observateur. Les astronomes le disent en toutes lettres : les décalages vers le rouge sont presque toujours rapportés à nous, ou plus exactement « au repère centré sur nous mais stationnaire par rapport au fond micro-onde » Hogg 1999. La formule tient les deux faces de la situation. Le repère est centré sur nous, parce que c'est d'ici qu'on mesure. Il est stationnaire par rapport au fond diffus, parce qu'on retire notre mouvement avant de parler de l'Univers.
Cette correction est possible parce que le ciel fournit lui-même la référence. On retire le dipôle, et l'on obtient le ciel de l'observateur au repos pdg2019-astro. Ce repère ne réintroduit pas un éther, c'est-à-dire un repère absolu inscrit dans les lois de la physique. Comme le temps cosmique, il est désigné par la manière dont la matière et le rayonnement sont répartis.
La seule thèse qui conteste ce calcul
Tout ce qui précède suppose que l'Univers réel se comporte, en moyenne, comme un modèle homogène. Le physicien David Wiltshire conteste ce passage du réel au modèle homogène avec son modèle dit timescape, que le chapitre 22 a présenté comme une alternative à l'énergie noire. Son argument porte précisément sur les horloges. Entre des observateurs situés dans des systèmes liés par la gravité, comme les galaxies, et des régions situées dans les grands vides en expansion libre, les écarts d'énergie gravitationnelle seraient assez grands pour que « la dilatation du temps entre les deux affecte significativement les paramètres de tout modèle homogène et isotrope effectif » ajusté à l'Univers Wiltshire 2007. L'âge d'expansion en serait allongé Wiltshire 2007.
En 2025, Antonia Seifert et ses coauteurs, dont Wiltshire, ont analysé les supernovas de l'échantillon Pantheon+. Ils y trouvent une préférence « très forte » pour le timescape sur le modèle standard ΛCDM7, mesurée par un indicateur statistique noté ln B supérieur à 5 Seifert 20258. Ce résultat est récent et minoritaire. Les analyses de Planck, d'ACT, de SPT et de DESI reposent sur les modèles homogènes et s'y ajustent bien Camphuis 2025Desi 2025. Deux tests départageraient les positions : un ajustement du timescape au fond diffus et aux oscillations acoustiques, qui soutiennent l'accélération indépendamment des supernovas, et une reprise indépendante de l'analyse de 2025.
Si le timescape avait raison, l'horloge d'une galaxie et le temps cosmique moyen pourraient différer bien plus que les quelques millionièmes calculés plus haut. « L'âge de l'Univers » dépendrait alors de l'endroit où l'on pose l'horloge, et la question « d'où racontons-nous ? » deviendrait une partie de la réponse au lieu d'une correction négligeable. En l'état, le calcul d'ordre de grandeur tient : nous ne sommes pas à l'heure, et aucune date n'en est changée.
Deux sortes de dates
La chronologie de ce livre est cousue de deux sortes de dates, obtenues par des méthodes qui n'ont presque rien en commun. Les unes sont calculées dans un modèle, en partant du début. Les autres sont lues dans des pierres, en partant d'aujourd'hui.
Les dates calculées
Ce que l'on mesure sur un objet lointain n'est pas une date, mais un décalage vers le rouge, noté z. Il dit de combien l'Univers s'est étiré depuis le départ de la lumière : 1 + z est le rapport entre la « taille » de l'Univers quand on reçoit cette lumière et sa taille quand elle a été émise Hogg 1999. Pour faire de z une date, il faut savoir quand l'Univers avait cette taille, donc connaître l'histoire de son taux d'expansion. Cette histoire dépend du taux actuel H0 et des densités de matière, de courbure et d'énergie noire, et l'âge s'obtient en l'intégrant Hogg 1999. La conversion de z en âge est donc un calcul dans un modèle, et chaque date de la frise cosmique est une date du modèle ΛCDM. Pour la surface d'où part le fond diffus, z = 1 089,9 correspond à 372 900 ans ; pour MoM-z14, z = 14,44 correspond à 280 millions d'années pdg2019-astroNaidu 2025. Le z est la mesure ; l'âge en est l'interprétation.
L'âge de l'Univers est lui-même une date de cette sorte. Planck seul donne 13,797 ± 0,023 milliards d'années. Combiné aux oscillations acoustiques des baryons (BAO), une empreinte des ondes sonores primordiales dans la répartition des galaxies, il donne 13,787 ± 0,020 milliards d'années planck2018tab. Cette marge est statistique et intérieure au modèle. Planck précise lui-même que les paramètres de l'Univers tardif sont inférés « en supposant la cosmologie ΛCDM de base » Planck 2018. La marge dit avec quelle précision on connaît l'âge si le modèle est juste ; elle ne dit rien de l'erreur commise s'il était faux. Le chapitre 7 a déroulé cette chaîne.
Les dates lues
Les plus vieux solides du Système solaire sont de petites inclusions blanches riches en calcium et en aluminium, appelées CAI, qu'on trouve dans certaines météorites. Quatre d'entre elles donnent 4 567,30 ± 0,16 millions d'années Woitke 2024Connelly 2012, et cet âge sert de « t = 0 » au Système solaire. Le chapitre 15 a expliqué comment on l'obtient, à partir de deux désintégrations de l'uranium en plomb, de demi-vies 704 millions et 4,47 milliards d'années Lichtenberg 2023.
Rien, dans ce calcul, ne vient de la cosmologie : ni z, ni H0, ni l'énergie noire n'y entrent. Les demi-vies se mesurent au laboratoire, et l'âge se compte à rebours depuis aujourd'hui : c'est un « il y a ». Ces dates ont leurs propres disputes, mais d'une autre nature. En confrontant le plomb-plomb à une autre horloge, celle de l'aluminium 26, Steven Desch et ses coauteurs situent le t = 0 à 4 568,42 ± 0,24 millions d'années, environ un million d'années plus tôt. Selon eux, le plomb de certaines CAI aurait été perturbé après leur formation Desch 2023. Le désaccord porte sur la conservation d'un échantillon, pas sur un modèle de l'Univers.
Entre les deux sortes de dates se trouve une sorte intermédiaire : l'âge des étoiles. L'étoile surnommée Mathusalem a 14,27 ± 0,80 milliards d'années ; la formation du disque ancien de la Galaxie commence il y a 13 milliards d'années wiki-ageXiang 2022. Ces âges se lisent sur des étoiles, mais à travers des modèles d'évolution stellaire. Ils ne doivent rien à ΛCDM, et beaucoup à la physique des étoiles.
La couture
Les deux sortes de dates se rejoignent au Soleil. Le livre a écrit qu'il naît environ 9,2 milliards d'années après le Big Bang, aux deux tiers de l'histoire cosmique (→ chap. 15). Ce chiffre se calcule ainsi : 13,8 moins 4,57 planck2018tabWoitke 20249. C'est une date calculée moins une date lue. Sur l'année cosmique, le t = 0 du Système solaire tombe le 2 septembre, vers 4 heures du matin10. Tout ce que le livre a placé ensuite sur ce calendrier est une date lue, rangée dans un calendrier dont la longueur totale est calculée : la Lune, le zircon australien de 4 404 millions d'années, l'oxygène, Homo sapiens à 23 h 48 le 31 décembre, l'écriture à 23 h 59 min 48 s Wilde 2001Richter 2017wiki-writing11.
La soustraction n'a de sens qu'à un instant : aujourd'hui. Le modèle donne l'âge de l'Univers à l'époque où nous le mesurons ; les pierres donnent le temps écoulé entre leur formation et le moment où nous les analysons. Les deux comptes aboutissent au même point, notre présent, et c'est seulement là qu'on peut retrancher l'un de l'autre. La couture passe aussi par un lieu. Les pierres datées sont celles du Système solaire, tombées sur la Terre ; le fond diffus d'où l'on tire l'âge est celui qu'on voit d'ici. La jointure des deux chronologies est donc l'endroit précis, dans l'espace et dans le temps, d'où l'on regarde12.
Ce qui peut bouger bouge d'un seul côté
Quand une des deux sortes de dates bouge, l'autre reste en place. Le taux d'expansion mesuré de proche en proche vaut 73,50 ± 0,81 km/s/Mpc selon le rapport de consensus H0DN h0dn2025 ; calculé depuis le fond diffus, il vaut 67,19 ± 0,38 Camphuis 2025. Le chapitre 23 a exposé ce désaccord. L'âge varie à peu près comme l'inverse de H0 : si H0 valait 73,5 au lieu de 67,66, à composition égale, une règle de trois donnerait un âge d'environ 12,7 milliards d'années13. Ce calcul d'ordre de grandeur n'est pas publié tel quel, et il ignore qu'une solution réelle à la tension modifierait aussi les autres paramètres.
Suivons-le pourtant jusqu'au bout. Le Soleil garderait ses 4 567 millions d'années, puisque aucune pierre n'aurait changé. Mais il naîtrait environ 8,1 milliards d'années après le Big Bang, et non 9,2 ; aux 64 centièmes de l'histoire, et non aux deux tiers ; vers le 22 août de l'année cosmique, et non le 2 septembre14. Le Soleil changerait de place sur le calendrier sans changer d'âge. À l'inverse, si la révision de Desch et ses coauteurs l'emportait du côté des pierres, le t = 0 reculerait d'un million d'années, soit une quarantaine de minutes de l'année cosmique Desch 202315, et rien ne changerait du côté du modèle.
Les deux côtés restent pourtant liés par une contrainte : aucun objet ne peut être plus vieux que l'Univers. Mathusalem, à 14,27 ± 0,80 milliards d'années, est compatible avec l'âge de Planck. Avec un Univers de 12,7 milliards d'années, l'écart atteindrait environ deux fois la marge de l'étoile wiki-age(→ chap. 7). Ce contrôle a déjà servi : avant 1998, un Univers sans énergie noire paraissait plus jeune que ses étoiles, et l'accélération, en allongeant l'âge calculé, a levé le paradoxe Perlmutter 1999. Ce contrôle est lâche, quarante fois moins précis que le calcul qu'il vérifie. Mais c'est le seul endroit du livre où une date comptée depuis le début et une date lue sur un objet se confrontent directement, sans passer par notre présent.
Un seul univers, vu d'un seul point
Tout ce que l'astronome voit est de la lumière qui a voyagé. Regarder loin, c'est regarder dans le passé ; c'est pourquoi il existe en cosmologie « de nombreuses manières » de définir une distance, puisque les distances entre objets emportés par l'expansion changent sans cesse Hogg 1999. Trois grandeurs, souvent confondues, doivent être tenues à part. L'âge à l'émission est le temps cosmique au moment où la lumière part. Le temps de regard en arrière est la différence entre l'âge de l'Univers aujourd'hui et son âge à l'émission Hogg 1999 : pour MoM-z14, environ 13,5 milliards d'années16. La distance comobile, enfin, reste constante entre deux objets emportés par l'expansion ; elle est égale par convention à la distance qu'on mesurerait aujourd'hui, « à un instant donné du temps cosmique » wiki-comoving. Le temps de regard en arrière multiplié par la vitesse de la lumière donne la distance parcourue par la lumière. Ce n'est la distance entre la source et nous à aucun instant Hogg 199917.
Le fond diffus rend spectaculaire l'écart entre distance parcourue par la lumière et distance réelle. Sa lumière voyage depuis presque tout l'âge de l'Univers. La matière qui l'a émise se trouve aujourd'hui à 13,873 gigaparsecs de nous planck2018tab, soit environ 45 milliards d'années-lumière. Au moment de l'émission, elle n'était qu'à environ 41 millions d'années-lumière de la matière qui allait devenir nous18. Le rayon comobile de l'Univers observable, environ 46,5 milliards d'années-lumière, dépasse le produit de la vitesse de la lumière par l'âge, parce que l'espace s'est dilaté pendant le trajet. Les régions lointaines s'éloignent aujourd'hui de nous plus vite que la lumière sans contredire la relativité, qui interdit de dépasser la lumière à travers l'espace mais n'empêche pas l'espace de s'étirer wiki-observablewright-tuto19.
Cette géométrie a une conséquence pour le point de vue. La matière qui a émis le fond diffus que nous recevons se trouve, dans toutes les directions, à la même distance de nous : elle forme une sphère centrée sur nous. Un observateur comobile situé dans une galaxie lointaine, sur la même tranche de temps cosmique, recevrait un fond diffus de même température, mais émis par une autre sphère de matière, centrée sur lui20. La carte dont le livre a tiré l'âge et la composition de l'Univers (→ chap. 7) est donc celle d'une coquille de l'Univers primordial vue d'un seul point. Les galaxies lointaines que photographie Webb sont, de même, des régions vues telles qu'elles étaient, le long des lignes de visée qui aboutissent à nous (→ chap. 10).
Sans rien à quoi comparer
Les philosophes Chris Smeenk et George Ellis ont décrit ce que cette situation a d'unique. La cosmologie n'a qu'un seul univers, et rien de semblable à quoi le comparer. Pour expliquer ses propriétés, on ne peut invoquer ni des lois établies sur de nombreux cas semblables, ni un contexte plus large : « nous n'avons accès qu'à un seul univers, et il n'y a pas de contexte plus large auquel faire appel » smeenk-sep. L'astrophysique des étoiles ne connaît pas cette solitude. Le Soleil peut être comparé à des milliers de semblables : une étude récente analyse 6 594 « jumeaux solaires » pour reconstituer sa migration dans la Galaxie Tsujimoto 2026. L'Univers n'a pas de jumeau, et nous ne l'observons que d'un seul endroit.
Kant avait formulé cette limite autrement : pour lui, le monde pris comme totalité n'est jamais un objet d'expérience, et l'on ne peut donc pas lui attribuer un âge comme à une pierre wiki-antinomy. Le chapitre 1 a lu cette phrase comme une objection à la question du commencement. À la fin du livre, elle prend un sens plus littéral. Le livre a attribué un âge au monde et un âge à des pierres, et ces deux âges ne sont pas de la même sorte. Celui de la pierre se lit sur la pierre, avec des demi-vies mesurées au laboratoire. Celui du monde se calcule pour une famille d'observateurs idéaux dont nous ne faisons pas partie, dans un modèle qu'on suppose valable partout21. La physique a trouvé une manière précise de donner un âge au monde, mais cet âge n'est pas celui d'une chose qu'on aurait sous la main.
L'hypothèse qui fait tenir l'ensemble
La cosmologie tient malgré cette solitude parce qu'elle suppose que notre place n'a rien de particulier. Les modèles FLRW découlent de l'hypothèse que la matière a partout la même densité et la même apparence dans toutes les directions wiki-flrw. Nous ne pouvons vérifier cette hypothèse que depuis ici. L'isotropie se constate directement : une fois retiré le dipôle de notre mouvement, le fond diffus est le même dans toutes les directions à une part sur 25 000 près wiki-cmb. L'homogénéité porte sur ce qui se passe ailleurs, et ne se voit pas de la même façon. Il faut supposer que ce que nous voyons autour de nous serait vu de même depuis n'importe quel autre lieu22. Cette supposition s'appelle le principe copernicien. Le temps cosmique et l'homogénéité se définissent d'ailleurs l'un par l'autre : l'homogénéité « doit être définie sur une surface de temps propre constant depuis le Big Bang » wright-tuto, et le temps cosmique numérote les surfaces homogènes wiki-cosmic-time. C'est l'observation d'un Univers homogène aux grandes échelles qui rend la construction cohérente, et cette observation est faite d'un seul point.
Une fenêtre d'un septième de seconde
Le chapitre 24 a présenté l'argument de Lawrence Krauss et Robert Scherrer. Si l'on prolonge ΛCDM vers le futur, « toute trace de l'expansion de Hubble disparaîtra » Krauss 2007. Les galaxies lointaines, le fond diffus et les abondances primordiales d'hydrogène et d'hélium deviendront inobservables, et de futurs observateurs croiraient vivre dans un Univers statique sans commettre aucune faute de méthode Krauss 2007. Ce futur suppose une énergie noire strictement constante. Or les données du relevé DESI préféraient en 2025 une énergie noire variable, et la recalibration de 2026 des supernovas du Dark Energy Survey a ramené la préférence la plus forte pour une énergie noire variable à 3,2 écarts-types, une « faible préférence » selon ses auteurs Desi 2025Popovic 2026. On reste sous le seuil de cinq écarts-types qu'exige une découverte. Le scénario n'est donc pas une prévision. Il met pourtant en évidence une propriété qui vaut, que l'énergie noire soit constante ou non : la lisibilité de l'histoire cosmique dépend de l'époque où l'on observe.
Retourné vers nous, l'argument situe notre propre époque. Sur l'année cosmique, nous arrivons le 31 décembre : Homo sapiens apparaît en Afrique vers 23 h 48, d'après les fossiles de Jebel Irhoud datés de 315 000 ans, et l'écriture 12 secondes avant minuit Richter 2017wiki-writing(→ chap. 20). La cosmologie qui a permis d'écrire ce livre occupe un instant plus bref encore. Penzias et Wilson ont fait le 20 mai 1964 la première mesure qui a révélé le fond diffus wiki-cmb, et l'accélération de l'expansion a été découverte en 1998 Riess 1998. Entre la découverte du fond diffus et la rédaction de ce livre, six décennies ont passé : un septième de seconde de l'année cosmique23. L'histoire entière a été reconstituée pendant cet instant, à partir de traces que le scénario de Krauss et Scherrer promet d'effacer : les galaxies lointaines des images de Webb, un fond diffus mesuré à 2,72548 K, un gaz primitif qui garde ses proportions d'environ 75 % d'hydrogène et 25 % d'hélium Fixsen 2009Fields 2020wiki-chrono.
Les dates offrent un autre rapprochement, qu'il faut signaler sans l'interpréter. L'énergie noire prend le dessus sur la matière un peu moins de dix milliards d'années après le Big Bang, à peu près au moment où naît le Soleil wiki-chrono(→ chap. 22). Nous observons donc à une époque où l'accélération est déjà en cours et où ses indices sont visibles en même temps que ceux du passé chaud. Ce calendrier est-il une coïncidence, ou une conséquence du temps qu'il faut pour que des observateurs apparaissent ? Pour trancher, il faudrait savoir à quelles époques un univers comme le nôtre peut abriter des observateurs, et comparer la nôtre à cette distribution.
Le bord du point de vue
Le livre avait commencé à un bord où le temps perd son support. Au-delà de la transition électrofaible, vers 10⁻¹¹ seconde, plus aucun processus physique ne peut servir d'horloge, selon Svend Rugh et Henrik Zinkernagel Rugh 2009. Les durées plus courtes ne sont que des valeurs de la coordonnée d'un modèle prolongé au-delà de son domaine (→ chap. 1). Le chapitre 24 a fermé l'autre bord physique, celui du futur, qui dépend d'une énergie noire dont on mesure la quantité sans en connaître la loi.
Ce dernier chapitre ajoute un bord d'une autre nature, et le premier bord aide à le voir. Au commencement, il n'y avait personne pour lire l'heure, et rien qui puisse la marquer. À la fin, quelqu'un la lit, et le temps qu'il annonce n'est pas celui de sa propre montre. L'observateur qui raconte l'histoire bouge à 370 km/s par rapport au repère qu'il utilise, et doit corriger son mouvement avant de parler de l'Univers. Il date en partie par le calcul, en partie par les pierres, et ses deux chronologies ne se rejoignent qu'à son présent et sur sa planète. Il voit un seul univers, depuis un seul point, et suppose que ce point n'a rien de particulier. Il raconte depuis une époque où les traces du passé sont encore visibles et où le futur ne l'est pas. Aucune de ces limites n'invalide une date du livre. Elles disent sous quelles conditions chaque date a été obtenue.
L'observateur, enfin, est fait de ce qu'il date. Trois atomes sur cinq de son corps sont des atomes d'hydrogène, et cet hydrogène vient des premières minutes, puisque les étoiles n'en fabriquent pas et en consomment wiki-corpsKobayashi 2020(→ chap. 19). Le carbone et l'oxygène qui font l'essentiel de sa masse ont été forgés dans des étoiles antérieures au Soleil Kobayashi 2020(→ chap. 12). Les pierres qui lui donnent ses dates lues sont celles du disque d'où sa planète est sortie (→ chap. 16). Le récit laissait supposer un spectateur extérieur ; le narrateur est l'un des derniers produits de l'histoire qu'il raconte, et il la reconstitue depuis cette place tardive et mobile. Le chapitre n'ajoute aucun événement à la chronologie. Il dit d'où tous les autres ont été vus.
Ce qu'on ne sait pas
Le chiffrage du retard de nos horloges est un calcul d'ordre de grandeur fait pour ce livre à partir des vitesses publiées par le Particle Data Group pdg2019-astro, et aucun spécialiste ne l'a relu. Il ignore l'histoire de notre mouvement et ne compte pas les puits de gravité plus vastes que la Galaxie. Un calcul complet pourrait déplacer le résultat d'un facteur de quelques unités ; pour qu'il approche la marge de l'âge, il faudrait un facteur de plusieurs centaines. La conclusion (l'écart est négligeable pour les dates) est sûre ; le chiffre exact l'est beaucoup moins.
On ne sait pas encore si le temps cosmique vaut pour les horloges des galaxies. Le timescape soutient que non, et une analyse de 2025 des supernovas Pantheon+ le préfère fortement au modèle standard Wiltshire 2007Seifert 2025. Les analyses du fond diffus et des oscillations acoustiques, fondées sur des modèles homogènes, s'ajustent bien Camphuis 2025Desi 2025. Deux travaux départageraient les deux positions : un ajustement du timescape au fond diffus et aux BAO, et une reprise indépendante de l'analyse de 2025. Pour l'instant, le timescape reste une hypothèse minoritaire ; s'il l'emportait, la question du lieu de l'horloge deviendrait centrale.
On ne sait pas où la couture des deux chronologies se fera exactement. Du côté calculé, l'âge dépend de la solution de la tension sur H0 : 73,50 ± 0,81 localement h0dn2025, 67,19 ± 0,38 depuis le fond diffus Camphuis 2025, et 68,4 à 69,6 selon l'équipe qui calibre les supernovas avec les géantes rouges mesurées par Webb Hoyt 2025. L'âge de 12,7 milliards d'années qu'on obtiendrait avec la valeur haute est une règle de trois, qu'une solution réelle modifierait. Du côté lu, le t = 0 du Système solaire hésite entre 4 567,3 et 4 568,4 millions d'années Woitke 2024Desch 2023, un écart d'une quarantaine de minutes sur l'année cosmique. La place du Soleil sur ce calendrier dépend donc surtout du côté calculé, et ce constat-là est solide.
On ne sait pas combien de temps la fenêtre de lisibilité restera ouverte. L'argument de Krauss et Scherrer suppose une énergie noire constante Krauss 2007, que les données de 2026 ne confirment ni n'infirment Popovic 2026. Si les données de DESI franchissaient cinq écarts-types avec plusieurs échantillons de supernovas, la constante serait écartée et l'argument serait à refaire ; si le signal retombait sous deux écarts-types, l'argument resterait en place.
Ce que ce chapitre démontre
Les dates de ce livre sont en temps cosmique : le temps propre des observateurs au repos par rapport à la matière, qui numérote les tranches homogènes des modèles FLRW smeenk-sepwiki-flrw. L'âge de 13,8 milliards d'années est ce temps, compté depuis le début du Big Bang chaud planck2018tab.
Nous ne sommes pas comobiles. Seul un observateur comobile voit le fond diffus isotrope wiki-comoving ; nous y voyons un dipôle de 3,3621 mK, dû au mouvement du Système solaire à 369,82 km/s par rapport au fond diffus pdg2019-astro. La vitesse et le puits de gravité de la Galaxie font retarder nos horloges de quelques millionièmes : environ 3 500 ans sur la vie du Système solaire, quelques dizaines de milliers d'années au plus sur toute l'histoire. Sur l'année cosmique, cela fait quelques secondes à une minute ou deux, plusieurs centaines de fois moins que la marge de ± 20 millions d'années de l'âge. Aucune date ne bouge ; chaque mesure est faite depuis un lieu en mouvement, puis corrigée pour donner ce que verrait un observateur au repos Hogg 1999. Seule la thèse minoritaire du timescape conteste cette conclusion Wiltshire 2007Seifert 2025.
La chronologie du livre coud deux sortes de dates. Les dates calculées convertissent un décalage vers le rouge en âge dans le modèle ΛCDM Hogg 1999, et la marge de 13,787 ± 0,020 milliards d'années est intérieure à ce modèle planck2018tabPlanck 2018. Les dates lues, comme les 4 567,30 millions d'années des CAI, ne doivent rien à la cosmologie Woitke 2024. Elles se rejoignent au Soleil, dont la place depuis le début (9,2 milliards d'années, le 2 septembre de l'année cosmique) est une date calculée moins une date lue, qui n'a de sens qu'à notre présent. Ce qui peut bouger bouge d'un seul côté : avec H0 = 73,5, le Soleil changerait de place sur le calendrier sans changer d'âge.
La cosmologie n'a qu'un objet et qu'un point d'observation. La matière qui a émis le fond diffus, aujourd'hui à environ 45 milliards d'années-lumière, n'était qu'à 41 millions d'années-lumière de la nôtre au moment de l'émission planck2018tabHogg 1999. Il n'y a ni autre univers pour comparer, ni contexte plus large smeenk-sep, et la construction tient parce qu'on suppose que notre place n'a rien de particulier. Si l'énergie noire est constante, de futurs observateurs ne pourraient plus reconstituer cette histoire Krauss 2007 ; nous la reconstituons depuis un septième de seconde de l'année cosmique, à une époque où ses preuves sont encore dans le ciel.
Le livre s'était ouvert sur un bord où plus rien ne peut servir d'horloge Rugh 2009. Il se ferme sur un bord d'une autre nature : celui d'un observateur situé, fait d'hydrogène du premier jour et de cendres d'étoiles, qui bouge par rapport au repère qu'il utilise, date à la fois par le calcul et par les pierres, et raconte depuis une époque. L'histoire du monde est racontée d'un lieu et d'une époque, et elle ne pouvait pas l'être autrement.
Notes
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Calcul : 3,3621 × 10⁻³ K / 2,7255 K ≈ 1,23 × 10⁻³. Le rapport de la vitesse du Soleil à celle de la lumière, 369,82 / 299 792 ≈ 1,23 × 10⁻³, redonne la même valeur par l'effet Doppler. Valeurs : Groom et Scott, « Astrophysical Constants and Parameters », Particle Data Group, révision 2019, table 2.1. ↩
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Les vitesses du Soleil et du Groupe local ne s'additionnent pas simplement, puisqu'elles n'ont pas la même direction. Le détail de la décomposition (Terre autour du Soleil, Soleil autour du centre galactique, Galaxie dans le Groupe local, Groupe local vers les grandes structures voisines) n'est pas donné ici. ↩
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Calcul d'ordre de grandeur fait pour ce chapitre, non relu par un spécialiste, à partir des valeurs du Particle Data Group (Groom et Scott 2019). v/c ≈ 1,2336 × 10⁻³ ; v²/2c² ≈ 7,61 × 10⁻⁷ ; × 4,567 × 10⁹ ans ≈ 3 480 ans ; × 13,787 × 10⁹ ans ≈ 10 500 ans. Pour le potentiel galactique, on a pris une vitesse d'évasion locale de 540 km/s, milieu d'une fourchette de 492 à 587 km/s qui n'a pas été vérifiée sur une source primaire : Φ/c² ≈ (v_év/c)²/2 ≈ 1,6 × 10⁻⁶, soit environ 22 000 ans sur 13,8 milliards d'années. Total : de l'ordre de 2 à 3 × 10⁻⁶, soit quelques dizaines de milliers d'années. ↩↩↩
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Présentation usuelle de la dilatation du temps en relativité restreinte, donnée pour le lecteur sans source primaire citée ici. ↩
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Présentation usuelle de la dilatation gravitationnelle du temps en relativité générale, donnée pour le lecteur sans source primaire citée ici. ↩
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1 seconde ≈ 438 ans : Wikipédia, « Cosmic Calendar ». 1 minute ≈ 26 000 ans : calcul (13,8 milliards d'années / 525 600 minutes). Calculs de ce chapitre : 3 500 / 438 ≈ 8 secondes ; 30 000 / 26 000 ≈ 1,2 minute ; 20 millions d'années / 37,8 millions d'années par jour ≈ 0,53 jour, soit 12 à 13 heures. ↩
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ΛCDM est le modèle standard de la cosmologie : une constante cosmologique (Λ) et de la matière noire froide (CDM, cold dark matter). ↩
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Seifert et al. (2025), MNRAS Letters 537, L55, citent « very strong evidence (ln B > 5) ». Dans l'usage statistique courant, B est un facteur de Bayes, c'est-à-dire le rapport des probabilités des données sous les deux modèles comparés, et ln B son logarithme naturel ; une valeur supérieure à 5 correspond à un rapport supérieur à environ 150. Cette définition est la définition usuelle et n'est pas tirée de l'article. ↩
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Calcul : 13,8 − 4,57 ≈ 9,2 milliards d'années. Avec 13,787 (Planck 2018, tables) et 4,5673 (Woitke et al. 2024) : 9,22 milliards d'années, soit 66,9 % de l'âge. ↩
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Calcul sur 13,8 milliards d'années = 365 jours (1 jour ≈ 37,8 millions d'années). Avec 13,787 milliards d'années, la date reste le 2 septembre. La version Wikipédia du calendrier cosmique (« Cosmic Calendar ») place le Système solaire au 9 septembre, avec d'autres âges. ↩
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Calculs sur la même échelle. Homo sapiens : fossiles de Jebel Irhoud, 315 ± 34 000 ans (Richter et al. 2017, Nature 546), soit 23 h 48. Écriture mésopotamienne vers 3400–3100 av. J.-C. (Wikipédia, « History of writing »), soit 23 h 59 min 48 s. Zircon de 4 404 ± 8 millions d'années (Wilde et al. 2001, Nature 409, lu dans un résumé, non vérifié sur l'article) : 6 septembre. ↩
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Lecture proposée par ce chapitre. Smeenk et Ellis (Stanford Encyclopedia of Philosophy, « Philosophy of Cosmology ») définissent l'âge comme le temps propre écoulé jusqu'à « l'époque présente » ; les âges radiométriques se comptent depuis aujourd'hui. L'idée que la jointure des deux est le présent et le lieu de l'observateur est une interprétation, non une citation. ↩
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Calcul d'ordre de grandeur, non publié tel quel : 13,787 × 67,66 / 73,5 ≈ 12,69 milliards d'années, 67,66 km/s/Mpc étant le H0 de la combinaison Planck + BAO qui donne 13,787 (Planck 2018, tables de paramètres, table 2.18). ↩
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Calculs de ce chapitre, dans l'hypothèse de la règle de trois : 12,7 − 4,567 ≈ 8,13 milliards d'années ; 8,13 / 12,7 ≈ 0,64 ; 0,64 × 365 ≈ 233,7 jours après le 1er janvier, soit le 22 août. Aucune source ne donne ce placement ; il illustre un principe et n'est pas une valeur à retenir. ↩
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Calcul : 4 568,42 − 4 567,30 = 1,12 million d'années ; 1,12 million / 26 000 ans par minute ≈ 43 minutes. L'écart avec la valeur de 4 568,7 millions d'années (Piralla et al. 2023, cité par Woitke et al. 2024) donnerait une cinquantaine de minutes. ↩
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Calcul : 13,8 − 0,28 ≈ 13,5 milliards d'années, l'âge à l'émission de MoM-z14 étant pris chez Naidu et al. (2025), arXiv:2505.11263. ↩
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Hogg (1999), « Distance measures in cosmology », arXiv:astro-ph/9905116. Une galaxie dite « à 13,5 milliards d'années-lumière » est à 13,5 milliards d'années de trajet de lumière ; sa distance actuelle est bien plus grande. ↩
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Calcul : 13 873 Mpc / (1 + z), avec 1 + z ≈ 1 091, donne environ 12,7 Mpc, soit environ 41 millions d'années-lumière. 13,873 Gpc ≈ 45 milliards d'années-lumière (1 pc ≈ 3,26 années-lumière). Distance de la surface de dernière diffusion : Planck 2018, tables de paramètres. ↩
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Wikipédia, « Observable universe » (rayon comobile de 46,5 milliards d'années-lumière ; régions lointaines qui s'éloignent plus vite que la lumière) ; E. Wright, Cosmology Tutorial. La précision sur ce que la relativité interdit est la présentation usuelle, donnée pour le lecteur. ↩
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Raisonnement géométrique de ce chapitre, qui découle de ce que la distance comobile de la surface de dernière diffusion est la même dans toutes les directions ; il n'est pas tiré d'une source. ↩
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La phrase de Kant est prise dans une paraphrase (Wikipédia, « Antinomy ») et reste à vérifier sur la Critique de la raison pure (A426-A433/B454-B461). Le rapprochement avec les deux sortes de dates est de ce chapitre, non de Kant. ↩
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Distinction usuelle, donnée pour le lecteur sans source primaire citée ici : l'isotropie autour de nous se constate ; l'homogénéité ailleurs se suppose, ou se déduit en ajoutant que notre place n'a rien de particulier. ↩
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Calcul de ce chapitre : de 1964 à 2026, 62 ans ; 62 / 438 ≈ 0,14 seconde de l'année cosmique. Date du 20 mai 1964 : Wikipédia, « Cosmic microwave background ». ↩