Théorie des trous noirs La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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La petite histoire  Up Page Paul Davies relatait dans un article les travaux de plusieurs physiciens penchés sur le problème théorique suivant: "que se passerait-il si une boîte pleine de radiations thermiques étaient descendu à l’aide d’une corde vers la surface d’un trou noir ?"   Boîte de Bekenstein La notion de trou noir fut découverte au début des années 1970 par Jacob Bekenstein alors qu’il était encore étudiant à Princeton. En termes extrêmement simplifiés, Bekenstein était troublé par le fait que, si une telle boîte était vidée de son  contenu à la surface d’un trou noir puis éloignée de ce trou, elle reviendrait avec un surplus d’énergie. Etant donné que nous vivons dans un univers où la nature tient des comptes méticuleux de ses gains et de ses pertes d’énergie, et que l’énergie ne naît pas de nulle part, Bekenstein ne pouvait qu’être surpris par sa découverte.   Radiation de Hawking La solution du problème vint en 1974, lorsque Stephen Hawking de l’université de Cambridge autour de "Une brève histoire du temps" annonça une découverte spectaculaire. En combinant les mathématiques de la théorie quantique et la physique des trous noirs, Hawking découvrit qu’ils étaient recouverts d’un voile de radiation de chaleur connue aujourd’hui sous le nom de radiation de Hawking.   La poussée d'Archimède Utilisant à son tour cette découverte, William Unruch, de l’université de Colombie britannique, et Robert Wald, de l’université de Chicago, trouvèrent la solution au mystère de Bekenstein. Pour contenir une quantité de radiation, les parois de la boîte de Bekenstein devaient être faites d’un matériau hautement réfléchissant. Mais la propriété nécessaire ai maintien des radiations dans la boîte maintiendrait également la radiation de Hawking au-dehors. Il en résulte que, la boîte étant abaissée, elle déplace une partie des radiations protégeant le trou, créant une poussée vers le haut semblable au déplacement d’un bateau à la surface de l’eau. "Archimède se retournerait dans la tombe, dit Davies, mais c’est bien son fameux théorème qui fonctionnerait". Lorsque la boîte s’ouvre pour se vider de son contenu, elle attire une partie des radiations de Hawking qui masquent le trou. Telle est la source du mystérieux surplus d’énergie de Bekenstein.

Comprendre simplement  Up Page L'horizon "Les trous noirs, ces objets les plus massifs de l'Univers, ne sont pas des puits sans fond, des objets dont ne sort aucune information", a reconnu l'astrophysicien anglais Stephen Hawking, lors une conférence internationale à Dublin en septembre 2004. Les trous noirs sont constitués d'un centre extrêmement massif qui attire tous les objets de son entourage. Tout corps qui pénètre à l'intérieur d'un certain lieu entourant le trou noir, son "horizon", ne peut échapper à son attraction. Cet horizon est le "dernier" lieu d'où la lumière peut nous parvenir. En lui-même, le trou noir même est totalement invisible.   Dans les années 1970, toutefois, Stephen Hawking avait montré qu'il était théoriquement possible de capter du rayonnement provenant des trous noirs. Depuis 30 ans, Hawking fondait son raisonnement sur les fluctuations du vide quantique et le principe d'incertitude d'Heisenberg appliqué à l'énergie et au temps, principe qui autorise la violation de la conservation de l'énergie pendant un court instant. Ainsi, une paire de particules peut apparaître à partir du vide, à condition qu'elle s'annihile peu après. Si ce phénomène se produit près de l'horizon d'un trou noir, une des deux particules peut pénétrer l'horizon sans l'autre. La première va alors être absorbée, l'autre non. La paire de particules ne s'annihilera donc pas. La particule résultante continuera son trajet et pourra être captée : c'est ce qui est appelé le "rayonnement d'Hawking".   Cependant, ce phénomène reste très faible et ne permet pas de détecter un trou noir de manière sûre. En fait, ce rayonnement "semblait désordonné, sans caractéristique particulière, a expliqué Stephen Hawking avant de dévoiler ses nouveaux calculs, devant les spécialistes mondiaux de la relativité générale et de la gravitation, à Dublin. On pensait qu'à partir du moment où quelque chose tombe dans un trou noir, toute information est perdue". En réalité, a ajouté Stephen Hawking, il semble que les informations sortent bien des trous noirs et que les événements relatifs à leur horizon "n'aient jamais lieu qu'en apparence".

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Les références  Up Page Réseau Pepe @ Flash Automates Intelligents Ecole Normale Supérieure de Lyon Science & Vie janvier 2004 n°1036 Trous noirs et distorsions du temps Kip S. Thorne Univers: Dieu ou Hasard Michael Talbot   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

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