Musée des confluences

Le Big Bang, mes ancêtres et moi

 

résumé

les scientifiques

Dans l'ordre d'apparition :

  • Hubert Reeves, cosmologiste
  • Etienne Klein, physicien
  • Sylvie Vauclair, astrophysicienne à l’Observatoire du Pic du Midi
  • Françoise Combes, astrophysicienne
  • James Peebles, astronome
  • Rolf-Dieter Heuer, directeur du CERN
  • Abhay Ashtekar, physicien
  • François Raulin, exobiologiste
  • André Brack, astrobiologiste
  • Frances Westhall, géologue
  • André Langaney, généticien
  • Pascal Picq, paléoanthropologue au Collège de France, membre du comité scientifique des expositions Origines et Eternités au musée des Confluences

l'origine de l’Univers

Grâce aux avancées scientifiques, nous disposons aujourd’hui d’un récit de nos origines : pour la première fois au XXe siècle, « on a compris que l’Univers avait une histoire (…). C’est le plus grand résultat scientifique de tous les temps », même si cette histoire n’est pas entièrement connue et reste « un trésor d’incomplétude » (E. Klein).

Nos corps sont composés d’atomes qui existaient avant la naissance du soleil : quand nous les touchons, nous touchons donc au sens littéral de la poussière d’étoiles (H. Reeves). C’est Galilée qui le premier observe le ciel avec une lunette, faisant sans se douter un prodigieux voyage dans le temps puisque, du fait de la vitesse de la lumière,  ce que nous observons appartient déjà au passé. Un télescope est de fait « une véritable machine à remonter le temps » (narrateur).

Grâce aux observations, on sait désormais que l’univers est en expansion, à l’image d’un gâteau aux raisins qui gonfle en cuisant (F. Combes) : les galaxies seraient les grains de raisins qui ne bougent pas, tandis que l’espace-temps entre elles se dilate. « Ce n’est pas une expansion dans l’espace, c’est une expansion de l’espace »  (E. Klein). Si l’Univers est en expansion, c’est qu’il était plus petit avant, jusqu’à former une tête d’épingle d’où tout aurait commencé : c’est ce qu’on appelle le Big Bang, l’origine de l’Univers, qui a eu lieu il y a 13,7 milliards d’années.

Cet événement n’a pas toujours été admis parmi les scientifiques. Il a été découvert par hasard en 1965 par les ingénieurs de Bell qui travaillaient sur les 1ers téléphones portables : ils captent un bruit important et inexpliqué, qui s’avère être le rayonnement fossile des débuts de l’Univers. Composé de particules de lumière, les photons, ce rayonnement naît à partir du moment où la lumière se sépare de la matière, quand l’Univers commence déjà son expansion et devient moins concentré et moins chaud, c’est-à-dire 380 000 ans après le Big Bang. Les satellites Kobé en 1992 et Planck à partir de 2009 donnent les premières images de l’Univers naissant, qui confirment la théorie du Big Bang.

Si l’on ne peut pas observer les premiers instants, on peut en revanche y accéder par le calcul et en déduire que les premiers éléments à se former sont l’hydrogène, le deutérium et l’hélium. Ces atomes sont eux-mêmes composés de particules élémentaires, comme les électrons et les quarks, et forment  une sorte de soupe cosmique. Pour mieux saisir le Big Bang, il faut donc plonger au cœur de la matière à l’aide du LHC, le grand accélérateur de particules du Cern. Il est en effet capable de projeter des particules à très haute énergie à des vitesses proches de la lumière dans son anneau souterrain de 27 km de circonférence. Les collisions entre deux faisceaux de particules permettent de s’approcher au plus près des conditions de la naissance de l’Univers.

L’instant zéro reste aujourd’hui inaccessible, ce qui ne veut pas dire qu’il n’y avait rien avant le Big Bang.  Certains scientifiques envisagent même ce qui l’a précédé, comme le physicien Abhay Ashtekar pour qui le Big Bang n’est que le point central d’un sablier entre deux phases successives de l’Univers, en contraction puis en expansion : il s’agirait donc en fait d’un Big Bounce, un grand rebond, et non d’un commencement.

La matière présente dans l’Univers a donné naissance à 200 milliards de galaxies, qui comportent elles-mêmes plusieurs centaines de milliards d’étoiles : c’est le cas de la Voie lactée dont notre système solaire fait partie. Le soleil est une étoile de la périphérie de la galaxie qui est née il y a 4,5 milliards d’années : elle a elle-même donné naissance à l’ensemble des planètes et corps célestes qui gravitent autour, formées à partir d’amas gazeux détachés du soleil.

l’origine de la vie sur Terre

Parmi ces planètes, la Terre se distingue par la naissance du vivant et sa grande diversité à ce stade de l’évolution. Les premiers éléments nécessaires à l’apparition de la vie proviennent des météorites qui bombardent la planète pendant plusieurs centaines de millions d’années. Le passage de l’inerte au vivant a cependant exigé du temps et des circonstances particulières, pour aboutir aux briques du vivant que sont les acides aminés : le biologiste américain Stanley Miller prouve pour la première fois en 1952 qu’on peut passer de la matière inerte au vivant.

La plus ancienne manifestation du vivant sur Terre est un sédiment marin vieux de 3,5 milliards d’années, qui contient des formes microscopiques du vivant, des bactéries déjà évoluées. Elles ont succédé à des formes plus primitives du vivant dont nous n’avons aucune trace. Il y a 600 millions d’années, « la vie connaît une véritable explosion de sa diversité » (narrateur), qui ne s’arrêtera plus.

l’origine des hommes

Le Muséum national d’histoire naturelle à Paris a constitué depuis 4 siècles une véritable bibliothèque du vivant qui permet d’étudier, de classer et de témoigner de cette diversité. L’apparition de l’homme est très récente parmi les autres espèces : si l’on représente les 4,5 milliards d’années de la Terre par une journée de 24 heures, l’homme n’apparaît que dans les 5 dernières minutes. Les progrès de la génétique et de la paléontologie rendent compte d’une « évolution (…) buissonnante » (A. Langaney), avec des lignées foisonnantes dont la plupart vont s’éteindre et dont l’une d’elles va aboutir à l’homme : il est une branche parmi d’autres et ne se situe donc plus au sommet du vivant. 

Ses ancêtres de primates remontent à 70 millions d’années. Il se sépare des grands singes il y a environ 7 à 8 millions d’années grâce à la bipédie, qui lui permet de se déplacer sur de longues distances : cela lui confère de grands avantages pour la chasse. Un nouveau groupe, les hominidés, émerge en Afrique et se développe en plusieurs branches. Mais la quête des origines de notre ancêtre direct n’est pas simple : la bipédie, tout comme la fabrication d’outils de pierre taillée, sont en effet communes à plusieurs branches. Homo abilis ne peut pas être notre ancêtre direct, car sa morphologie est trop éloignée de la nôtre. En revanche, Homo ergaster est doté d’une grande taille, d’un cerveau important, d’une mâchoire régressée et sait fabriquer de nouveaux outils : il appartient incontestablement au genre Homo. Capable de franchir de longues distances, cette branche d’hominidés s’aventure il y a 2 millions d’années hors d’Afrique au Proche-Orient, en Asie, en Europe à la poursuite d’une faune qui remonte plus au Nord du fait d’un réchauffement climatique. Les autres branches restées en Afrique vont pour la plupart s’éteindre peu à peu.

« Le plus ancien site européen attestant de la présence des premiers hommes sur notre continent » (P. Picq) se situe en Espagne, à Atapuerca : des morceaux de crânes et de mâchoires d’Homo antecessor datant d’1,2 millions d’années y sont retrouvés. Plus évolué qu’Homo ergaster, il poursuit son évolution, comme en témoigne dans un gisement voisin une autre branche remontant à 400 000 ans : il s’agit d’Homo heidelbergensis, qui annonce  l’Homme de Néanderthal. Il possédait un gros cerveau et sans doute un langage, et il pratiquait déjà des offrandes aux défunts, comme en témoigne un biface retrouvé parmi les restes de 32 individus.

Notre ancêtre direct n’appartient pas à cette branche, dont nous sommes génétiquement différents : nous sommes issus d’une nouvelle espèce qui émerge en Afrique de l’Est il y a 200 000 ans, Homo sapiens. Comme son prédécesseur, il sort d’Afrique et va partout dans le monde grâce à ses facultés d’adaptation et à la curiosité profondément humaine qui le pousse vers de nouveaux horizons. Il arrive en Europe il y a environ 40 000 ans : il s’agit de l’homme de Cro-Magnon, qui cohabite avec Néanderthal entre 38 000 et 30 000 ans. Ces deux espèces continuent à évoluer et se croisent même puisque notre ADN comporte 3 à 4% venant de Néanderthal. Il y a environ 30 000 ans, l’homme de Néanderthal s’éteint et laisse Homo sapiens seul avec ses interrogations et ses récits des origines du monde, qui sont l’apanage du genre Homo.

diffusion

Ce documentaire de Franck Guérin et d'Emmanuel Leconte d'une durée de 47 minutes a été diffusé le 14 juillet et le 10 août 2015 sur Arte. Il a été produit en 2009 par Doc en stock et Arte France producteurs.

exposition

Il fait écho à de nombreuses thématiques développées dans l'exposition Origines, les récits du monde.

 

Modifié le : 
21 Août 2015
Crédits : 
Doc en stock, Arte France