Les atomes de l'eau dont nos corps sont faits, sont nés pour partie dans les étoiles. Les plus légers atomes de la matière sont un héritage de l'aube de l'Univers, juste après le Big Bang quand les étoiles et les galaxies n'existaient pas… Reconstituer l'histoire de la matière, c'est retracer les principales étapes de l'histoire de l'Univers depuis 13.7 milliards d'années… Grâce aux indices observés dans le passé de la Terre, dans les étoiles, ou encore dans le vide extragalactique, les scientifiques parviennent peu à peu à reconstituer le grand récit de l'Univers.

Il n'est guère aisé de se représenter l'âge de l'Univers estimé par les spécialistes à environ 15 milliards d'années. Le passage de la matière inanimée à la matière vivante s'est vraisemblablement fait dans l'eau il y a 4 milliards d'années, lorsqu'apparurent les premières molécules capables de s'auto-reproduire et d'évoluer. Comment reconstituer aujourd'hui la naissance de la vie ? Qu'est-ce qui forme et explique la complexité du vivant ?

Les révolutions de la physique - relativité restreinte et générale, physique quantique…- ont remis en cause le statut du temps.

« L'écoulement du temps est-il élastique ? », se demandent les physiciens. « Le temps a-t-il un début , aura-t-il une fin ? »,

s'interrogent les cosmologistes. Mais ce temps des savants est-il le même que le nôtre, celui que nous subissons dans la vie ?

De quoi notre monde est-il constitué ? «D'atomes», répondait-on déjà au Ve siècle avant J.-C., même s'il fallut attendre le XIX^e pour apporter les premières preuves expérimentales de leur existence. Depuis, les physiciens n'ont cessé de décortiquer la matière à la recherche de particules toujours plus petites, allant même jusqu'à explorer l'univers pour en découvrir les origines.

Et, défiant l’intuition, ils ont établi les lois de la mécanique quantique et de la relativité générale que l’on n’a pas fini d’approfondir. Ce cours plongera dans ces siècles d'avancées sans ignorer les questions qui demeurent : où en est la chasse aux particules ? La matière est-elle plutôt constituée de cordes ? Où est passée l'antimatière ? L'univers est-il empli de matière noire ?

Le soleil est une boule de gaz en effervescence : 6 000 degrés Celsius à la surface, 15 millions au centre, 90 % d’hydrogène, 10 % d’hélium, 700 000 km de rayon, une masse 330 000 fois supérieure à celle de la Terre…. Une étoile banale de notre galaxie. Mais une étoile forcément singulière à nos yeux de terriens.

Aujourd’hui, le soleil est un objet d’étude privilégié pour nombre de chercheurs : les astrophysiciens explorent de plus en plus finement ses arcanes : son centre tourbillonnant, sa couronne, ses colères régulières qui ne sont pas sans conséquences sur la Terre… Les photo-biologistes étudient sa lumière, source fondamentale d’énergie pour le vivant, aux effets étonnamment divers, souvent utiles, mais parfois dangereux.

Toutes ces découvertes n’éclipsent pas le fait que depuis l’aube de l’humanité presque partout le soleil a été honoré, souvent déifié, toujours sujet de légendes et de contes, de l’Arctique au Viêt-Nam en passant par Madagascar et le Nouveau Monde.

À l’occasion de l'année mondiale de la physique et cent ans après la parution des travaux révolutionnaires d'Albert Einstein, le Collège de la Cité et la Société française de physique vous proposent de découvrir l’œuvre de ce scientifique qui a profondément bouleversé notre conception de la réalité et qui constitue les fondements de la physique et l'astrophysique contemporaines.