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vignette|redresse=1.8|Représentation à l'échelle logarithmique de l'Univers observable. Au centre figure le Système solaire et, à mesure qu'on s'en éloigne, les étoiles proches, le bras de Persée, la Voie lactée, les galaxies proches, le réseau des structures à grande échelle, le fond diffus cosmologique et, à la périphérie, le plasma invisible du Big Bang. L'Univers, au sens cosmologique, est l'ensemble de tout ce qui existe, décrit à partir d'observations scientifiques et régi par des lois physiques. La cosmologie cherche à appréhender l'Univers d'un point de vue scientifique, comme l'ensemble de la matière et de l'énergie distribuées dans l'espace-temps. Pour sa part, la cosmogonie vise à établir une théorie de la création de l'Univers sur des bases philosophiques ou religieuses. La différence entre ces deux définitions n'empêche pas nombre de physiciens d'avoir une conception finaliste de l'Univers (voir à ce sujet le principe anthropique). Si l'on veut faire correspondre le mouvement des galaxies avec les lois physiques telles qu'on les conçoit actuellement, on peut considérer que l'on n'accède par l'expérience qu'à une faible partie de la matière de l'Univers, le reste se composant de matière noire. Par ailleurs, pour expliquer l'accélération de l'expansion de l'Univers, il faut également introduire le concept d'énergie sombre. Plusieurs modèles alternatifs ont été proposés pour faire correspondre les équations et nos observations en prenant d'autres approches. Monde (univers) thumb|, gravure sur bois de Flammarion, publiée dans L'atmosphère : météorologie populaire (1888). Colorisation : Heikenwaelder Hugo, Vienne (1998). Les sciences grecques sont à l'origine des premiers écrits décrivant la composition du monde et sont les premières à formuler des explications : les philosophes Parménide, Platon et Aristote formulent le principe du cosmos ; ils admettent l'idée d'une Terre sphérique, mais ils l'envisagent au centre de l'Univers physique, alors que l'école de Milet se représente la Terre plate ; les pythagoriciens pensent que le Soleil (le feu) est au centre de l'Univers et que la Terre, qui n'est qu'une planète comme les autres, se meut autour de lui.

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Multivers

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Paradoxe d'Olbers

vignette|Analogie du paradoxe d'Olbers avec une forêt : s'il y a une infinité d'arbres autour de nous, on ne voit que des arbres. Le paradoxe d'Olbers (), appelé aussi paradoxe de Cheseaux-Olbers ou paradoxe de la nuit noire, est une contradiction apparente entre le fait que le ciel est noir pendant la nuit et l'hypothèse que l'Univers serait statique, homogène et infini, qui impliquerait notamment que, depuis tout point du ciel, on devrait pouvoir observer une source lumineuse, aussi éloignée et petite soit-elle.

Matière noire

vignette|redresse=1.1|Répartition de la densité d'énergie de l'Univers après exploitation des premières données du satellite Planck. La matière noire en est une des composantes principales. La matière noire ou matière sombre, est une catégorie de matière hypothétique, invoquée dans le cadre du Modèle ΛCDM pour rendre compte de certaines observations astrophysiques, notamment les estimations de la masse des galaxies ou des amas de galaxies et les propriétés des fluctuations du fond diffus cosmologique.

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Introduction à l'Astrophysique

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