Depuis le sol et dans l’espace, nos télescopes scrutent les nues à toutes les longueurs d’onde, visibles et invisibles. Et le tableau du ciel se peint sous notre regard. Toutes ces données d’observation s’accordent avec le modèle du big-bang enrichi d’une inflation cosmologique préalable, une brève période d’expansion accélérée au tout début de l’Univers. Mais pour comprendre ce qui nous est donné à voir, deux formes de gravitation opposées sont requises. La matière noire qui a une vertu attractive, et l’énergie noire qui jouit d’une vertu répulsive. La première a tendance à s’agglutiner, la seconde reste éparse. Michel Cassé nous conte, avec un souffle poétique à nul autre pareil, comment s’éclairent les mystères de la création.

Michel Cassé est astrophysicien au Commissariat à l’énergie atomique et chercheur associé à l’Institut d’astrophysique de Paris. Il a publié notamment Petite Étoile, Du vide et de la création et Généalogie de la matière.

1. Couverture
2. Titre
3. Du même auteur chez Odile Jacob
4. Copyright
5. Remerciements
6. Introduction
   1. L’écume miraculeuse de l’origine
   2. Élévation cosmique
   3. Remous et éternité
   4. Apologie des conflits, crises, entorses et contradictions
   5. Viatique
   6. Unions et désunions
7. Livre I - Physique
   1. Chapitre 1 - Espace et temps classiques
      1. Sub specie aeternitatis
      2. Droite et courbe : une parenthèse képlérienne
      3. Dieu courbe
      4. Droite = courbe
      5. Sacrilège de la brisure
      6. Équation du mouvement
      7. Espace-temps galiléen
      8. Symétries de l’espace-temps
      9. Indifférence à la translation spatiale : conservation de la quantité de mouvement
      10. Invariance sous translation temporelle : conservation de l’énergie
      11. Indifférence à la rotation : conservation du moment angulaire
      12. Hommage à Emmy
      13. Construction de l’énergie
      14. Superloi : principe d’action
      15. Légèreté et éternité
      16. Érosion du classicisme. limites de la connaissance et de la prédiction
   2. Chapitre 2 - Relativité restreinte
      1. Relativité plate
      2. Les lois de la nature doivent être indépendantes de l’état de mouvement de l’observateur
      3. Lois de conservation relativistes
      4. Solidité du triangle d’or
      5. Théorie quantique et relativiste (au sens restreint) des champs
      6. Dimensionnalité et métrique
      7. L’omnipotente métrique
   3. Chapitre 3 - Ondes
      1. Longueur d’onde et masse
      2. Longueur et énergie
      3. Tir à l’arc
      4. Créateurs de particules
      5. Masse et portée
      6. Création et destruction
      7. Loi d’inconnaissance
      8. Éclair d’incertitude
      9. Spin
      10. Messagers et récipiendaires
      11. Expression collective des particules : couleur et température
   4. Chapitre 4 - Espace-temps-matière
      1. Équation aux dimensions
      2. c symbole relativiste
      3. h symbole quantique
      4. g syndrome gravifique
      5. Limites territoriales
   5. Chapitre 5 - Champs quantiques
      1. Univers/énergie
      2. Champs
      3. Doutes sur l’existence indépendante des particules élémentaires
      4. Forces unies
      5. Champs de particules
      6. Spin des champs
      7. Champ de gravitation
      8. Champ d’espoir
      9. Vocabulaire spinoriel et champêtre
      10. Longanimité quantique
      11. Frissons quantiques et énergie du vide
      12. Symétries
      13. Vision champêtre ultime
      14. Symétrie de jauge
      15. Modèle canonique de la physique des particules
      16. Tendre et rebelle gravitation
8. Livre II - Cosmologie brillante
   1. Chapitre 1 - Histoire de cosmos
      1. Univers de papier et d’équations
      2. Cosmologie du big-bang
      3. Univers stationnaire
      4. Λ ressuscité
      5. Grandes nouveautés cosmologiques
      6. 1998, l’année des deux révolutions spatio-temporelles
      7. Cosmologie à la Giordano
   2. Chapitre 2 - Principe cosmologique et cosmologie théorique
      1. Ô gravité
      2. Copernic en diable
      3. Émondage des équations
      4. Passé simple, dense et chaud
      5. Singularité
      6. Géométries des mondes possibles
      7. Cosmologie de campagne
      8. L’au-delà spatio-temporel
   3. Chapitre 3 - Cosmologie d’observation
      1. Observations d’envergure cosmologique
      2. Décalage vers le rouge
      3. Fossile rayonnant
      4. Variations de la vitesse d’expansion
      5. Variations du paramètre de Hubble
      6. De l’univers idéal à l’univers réel
   4. Chapitre 4 - Droiture cosmique
      1. Géométrie de l’univers
      2. Rougeurs sur le visage de jeune fille de l’univers
      3. Peau de léopard jetée sur les épaules du big-bang
      4. Origine de la droiture
   5. Chapitre 5 - Supernovae et énergie noire
      1. Supernovae et cosmologie
      2. Accélération historique
      3. Destin cosmique
      4. Accélérateur cosmique
   6. Chapitre 6 - Substances
      1. Le squelette géométrique et la chair matérielle
      2. Sensibilité des divers fluides cosmiques à l’expansion
      3. Modestie rayonnante
9. Livre III - Cosmologie noire
   1. Chapitre 1 - Le noir n’est pas l’absence
      1. Lumière astronomique
      2. Astronomie noire
      3. Invisible attrait
      4. Inventaire de l’univers
      5. Évolution de l’univers et de ses diverses composantes
   2. Chapitre 2 - Noir sur noir Personnages hauts en noirceur
      1. Deux grands noirs
      2. Matière noire chaude
   3. Chapitre 3 - Susy
      1. Candidats au titre de matière noire
      2. Vent de révolte en microcosme
      3. Écrasante hiérarchie
      4. L’aile protectrice de Susy
      5. Trois visions de Susy
      6. Particules et superparticules, espace et superespace
      7. Susy est-elle (dans) la nature ?
      8. Frères occultes
      9. Reliques noires
      10. Envolée noire
   4. Chapitre 4 - Axions
      1. Matière noire hors supersymétrie : neutrinos et axions
      2. Axions dans les étoiles
      3. Visite médicale des étoiles
      4. Au soleil
      5. Croisement des forces dans le soleil
      6. Apologie de la souplesse
      7. Ingénierie nucléaire du soleil
      8. Adoucissement du rayonnement
      9. Structure interne
      10. Déficit neutrinique
      11. Ray Davies, Bruno Pontecorvo et John Bahcall
      12. Orfèvrerie solaire
      13. Retour à l’ombre
      14. Soleil avec axion
      15. Axions et étoiles à neutrons
      16. Particules sombres supersymétriques
   5. Chapitre 5 - Révélation de la matière noire
      1. Lentilles gravitationnelles
      2. Nature du noir
      3. Chasse au neutralino
      4. Pièges à neutralinos
      5. Détection indirecte
      6. Neutralinos ensoleillés et enterrés
      7. Neutralinos du halo
      8. Produits d’annihilation de neutralinos dans le rayonnement cosmique
      9. Hémorragie noire
      10. Sombre bilan (si j’ose dire)
   6. Chapitre 6 - Neutralino story
      1. WMAP, frissonnements et neutralinos
      2. Nombres
      3. Matière noire légère ?
   7. Chapitre 7 - Structures
      1. Contraction dans un contexte expansif
      2. De l’onctuosité à la rugosité
      3. Cosmologie des fragments
      4. L’inflation semeuse
      5. Le bât noir blesse
      6. Attaque contre la matière noire
      7. Détraction des détracteurs
   8. Chapitre 8 - Le point cosmologique
10. Livre IV - Métacosmologie
    1. Chapitre 1 - Vision matérialiste du vide
       1. Dichotomie du vide
       2. Vide des quantiques
       3. Vide des cosmologistes
       4. Un doigt dans le vide
       5. Le vide est un état de chose
       6. Le vide selon Zeldovich
       7. Le vide selon Marc
    2. Chapitre 2 - Les bonnes œuvres de l’inflation
       1. Explosion de la cosmologie
       2. Problème horizontal
       3. Problème de platitude
       4. Granularité
       5. Inflation salvatrice
       6. Vertu expansive du faux vide
       7. Somptueuse inflation
       8. Ciselures et décorations
       9. Les carences et incuries de l’inflation
       10. Déflation verbale
       11. Singularité initiale
       12. La constante cosmologique
       13. Ondulations virginales
       14. Directions et espérances
       15. Théories en quête de confirmation : inflation, baryogenèse, matière noire
       16. Champagne !
    3. Chapitre 3 - Plurivers
       1. Unicité et fermeture
       2. Les multiples noms de Λ
       3. Prolifération des cosmos
       4. Conclusion en forme de bulle
       5. Naissance aléatoire de multiples cosmos
       6. Hallucination cosmologique
       7. Réalité universelle
       8. Échelles de continuité et de discontinuité
       9. Création débridée
       10. Que les lumières soient
       11. La philosophie plurivers
    4. Chapitre 4 - Gravitation avariée
       1. Énergie noire ou gravitation canulée ?
    5. Chapitre 5 - Quintessence de l’esprit géométrique
       1. Ce que la relativité générale nous dit et ne nous dit pas
       2. L’espace est-il infini ou non ?
       3. Illusion cosmique
       4. Tests du modèle dodécahédrique
    6. Chapitre 6 - Zéro
       1. Obscénité du zéro
       2. Un point c’est tout
       3. Zéro de conduite
       4. Barrage contre le non pacifique zéro
       5. Microchaos et zéro éclaboussé
       6. L’enfer de Planck
       7. Le paradis de Planck
       8. Catastrophe conceptuelle
       9. Terre promise
       10. Temps de crise
       11. Temps évanoui
       12. « Naissance » d’univers
       13. Libération cosmique
       14. Plurivers
       15. Métacosmologie
       16. Inflation éternelle
       17. Néant relatif
       18. Genèse new-look
       19. Chaîne des êtres
       20. Cosmos provincial
       21. Conclusion provisoire
       22. Les physiciens doivent être des libérateurs
    7. Appendice - Cotation des propositions théoriques
    8. Chapitre 7 - Unir, quoi qu’il en coûte : Excédent de dimensions
       1. Débauche dimensionnelle
       2. Au-delà de la quatrième dimension
       3. Trilogie spatiale et monotemporalité
       4. Gravitation à courte échelle
       5. Stabilité du monde
       6. Hyperespace
       7. L’union fait la force
       8. Chien et chat
       9. Tentation de gravité quantique
       10. Dimensions enroulées
       11. Retour du baroque
    9. Chapitre 8 - L’espace aux belles boucles
       1. Extension de la relativité générale
       2. Gravité scalaire
       3. Ô Kaluza !
       4. Rouleaux d’espace
    10. Chapitre 9 - Cordes et branes
        1. Offrande des cordeliers
        2. Cordes et boucles
        3. Cosmologie des branes
        4. Dimensions cintrées, cambrées, galbées
    11. Chapitre 10 - Tests
        1. Épreuve du feu
        2. Gravitation
        3. Hautes énergies
    12. Chapitre 11 - Inconstantes constantes
        1. Les astres au service de la physique
        2. Alpha cocarde de l’interaction électromagnétique
        3. Lumières du passé
        4. Fission fossile
        5. Contraintes cosmologiques
        6. Rhénium vivant dans les météorites
        7. Défilement des événements les plus importants
        8. G de diamant
    13. Épilogue - Ouvrez la cage aux oiseaux
11. Livre V - Salon de l’énergie
    1. Chapitre 1 - Classicisme
       1. L’exclusion des particules orphelines de masse
       2. L’état de non-repos
    2. Chapitre 2 - Énergies
       1. Éternité
       2. Rapports intimes entre temps et énergie
       3. Libre et lié
       4. Conservation de l’énergie à la mode thermodynamique
       5. Feu sur l’énergie
       6. Énergies noires
       7. Toute clarté se paie d’un mystère
       8. Énergie potentielle, potentiel
       9. Le zéro du potentiel
       10. Quantification de l’énergie
       11. Incertitude énergétique
       12. Champ, vide, potentiel
       13. Le vide est l’état d’un champ uniforme d’énergie intrinsèque minimale
12. Notes
13. Cahier photos