Il y a peu, l’expérience LIGO a mesuré les ondes gravitationnelles – petites vibrations de l’espace – engendrées par la danse de deux trous noirs. Il ne s’agissait pas vraiment d’une découverte puisque les ondes gravitationnelles ont été détectées il y 40 ans grâce à un système binaire de pulsars (le prix Nobel a été donné il y a 20 ans pour cela). Il ne s’agissait pas vraiment d’une détections tout-à-fait directe puisque nous n’avons jamais accès à l’en-soi des choses en physique et toute mesure est une très complexe et très indirecte mise en évidence du phénomène recherché. Il ne s’agissait pas non plus d’une « preuve » de la théorie d’Einstein puisqu’aucune théorie n’a été prouvé en sciences de la Nature et aucune ne le sera jamais (pour la simple raison que toutes les théories sont fausses, elle sont seulement la meilleure proposition dont nous disposons à un instant donné).
Pour autant, ces mesures sont très loin d’être inutiles ! Tout au contraire, elles ouvrent un champ nouveau et fascinant ! C’est une véritable astronomie gravitationnelles qui va maintenant émerger et donner accès à des visages du cosmos qui nous sont pour le moment inconnu. Une nouvelle ère s’ouvre. Nous disposons d’un « nouveau sens » pour scruter et comprendre notre environnement.
La communauté scientifique a vu dans ces mesures une nouvelle confirmation de la théorie de la relativité générale d’Einstein. Non pas une preuve puisque, comme je le rappelais, il est impossible de prouver une théorie (quand bien même elle serait « juste », il faudrait la soumettre à l’infinité des expériences qui la mettent à l’épreuve et réaliser chacune d’elles avec une précision infinie) mais au moins une corroboration supplémentaire. Tout se passait, semble-t-il, exactement comme prévu par la relativité. Notre théorie de l’espace-temps – ou de la gravitation, c’est la même chose – était couronnée d’un nouveau succès.
Mais, en marge de cela, une étude récente a pointé du doigt un effet intéressant et inattendu. Suivant ce travail (ici), des écho d’une physique « au-delà de la relativité générale » seraient cachés dans ces données !
Grossièrement l’idée se fonde sur des modèles spéculatifs qui tentent de rendre compte du paradoxe de l’information dans les trous noirs. Ce dernier est fondamentalement lié au fait que tous les processus physiques admettent un « processus inverse » sauf la formation d’un trou noir ! Sans entrer dans le détail, disons que de façon assez générique une classe de modèles permettant de faire face au problème de la perte d’information dans les trous noirs invite à remplacer l’horizon du trou par une sorte de miroir (dans certaines conditions). L’analyse menée dans cette étude recherche des traces des échos associés à ce miroir dans les données de LIGO et … les trouve effectivement, en accord avec une structure microscopique à l’échelle de Planck !!
Il s’agirait d’un résultat majeur ! Cependant, les auteurs sont prudents car la confiance qu’on peut placer dans cette analyse est assez faible à ce stade. J’ai moi-même plusieurs réserves et d’autres ont été récemment exprimées ici.
Toujours est-il que même si cette première étude n’est pas conclusive – ce que je crains – elle confirme que des effets gravitation quantique (relevant en principe de distances minuscules) pourraient être détectables dans des processus macroscopiques (relevant de distances importantes). Une idée qui creuse son chemin et fut, par exemple, proposée par Carlo Rovelli et Hal Haggard (ici) en arguant que des phénomènes liés à la gravitation quantique pourraient apparaître à l’extérieur de l’horizon des trous noirs, même très massifs.
Affaire à suivre.
La détection des ondes gravitationnelles ouvrent la voie à l’unification des 4 forces fondamentales de l’univers.
Passionnant, j’avais survolé rapidement ces 2 articles, à suivre ! Et avec Advanced-LIGO à nouveau en phase de collecte de données depuis fin novembre (et avec une sensibilité encore accrue) et Advanced-Virgo qui devrait bientôt être opérationnel, on devrait avoir beaucoup plus de fusions de trous noirs à étudier, avec une précision accrue. De quoi y voir plus clair sur la Relativité Générale et ses alternatives / variantes possibles !
Et j’espère qu’on aura aussi des fusions avec des étoiles à neutrons, ce qui devrait nous en apprendre beaucoup sur la structure de la matière condensée et la structure des étoiles à neutrons.
Bref, hâte, et on en saura beaucoup plus dans un an ; -)))
Bonjour Monsieur Barrau,
Tout d’abord je tiens à vous remercier pour votre travail de transmission de vos connaissances auprès du public, votre blog, vos ouvrages, vos interventions dans les médias et vos conférences (j’ai passé une heure tout simplement géniale à vous écouter lors des RCE de novembre dernier). Donc pour tout cela, une nouvelle fois : MERCI !
Je me permets de vous poser ici une question qui n’a pas beaucoup à voir avec les ondes gravitationnelles mais c’est une question qui ne cesse de me tarauder l’esprit, à chaque fois que j’entends des chercheurs évoquer la question de la finitude de l’univers (pour cette phrase et pour ce qui va suivre, je parle évidemment de l’univers “réel” et non pas de l’univers observable. Je précise également que par fini ou infini, je pense à la taille de l’univers, à son volume et non pas à sa durée de vie.)
En effet, entre un univers fini et un univers infini, il semble – à la vu des nombreuses conférences auxquelles j’ai assisté ou des articles et ouvrages que j’ai lu – qu’un consensus, ou du moins qu’une grande partie des scientifiques pencherait en la faveur d’un univers infini, sans toutefois être catégoriques, bien entendu. Qu’il soit infini ou pas, la communauté scientifique n’a aucune certitude sur le sujet (et on la comprend !)
Je mets de côté volontairement les aspects philosophiques et métaphysiques que soulèvent ce sujet et pose ma question dans les termes suivants :
La possibilité même d’un univers infini n’est-elle pas strictement et automatiquement mise en défaut du fait de l’expansion (avérée et observée) de ce même univers ? Autrement dit, comment quelque chose qui est infini peut-il grandir ?
Voilà donc ma question. J’ai beau me documenter de manière soutenue sur le sujet, je n’ai jamais trouvé la réponse à cette question, ni-même quelque personnes, journalistes ou scientifiques, évoquer ce paradoxe.
Suis-je passé à côté ?
Merci beaucoup d’avance pour les éléments de réponse que vous pourriez me fournir.
Amicalement.
Mathieu Gallet
Bonjour
Je pense que votre interrogation (qui se trouve être semblable à certaines des miennes) est à rapprocher tout simplement (si l’on peut dire) de la notion d’infini en mathématiques pures. En effet alors qu’il va de soi de manipuler les notions d’infini dans un grand nombre de calculs (par exemple des séries, calculs aux limites etc.) la logique nous pose des questions insurmontables.
Sur le site suivant http://www.maths-et-tiques.fr/index.php/histoire-des-maths/nombres/l-infini vous trouverez, non pas des réponses, mais des interrogations à propos de votre interrogation. Lesquelles interrogations pourraient donner lieu à des interrogations plus nombreuses… Examinez le problème de l’hôtel infini cela vous aidera peut-être à trouver des réponses… ?
Vous êtes sûrement passé à côté, l’illustration proposée est souvent de parcourir une bille (ou un planète) depuis sa surface, votre parcours sera infini puisque vous n’en trouverez jamais de bord ni, donc, de fin.
Ce schéma suggère aussi la notion relativiste dans un état simplifié.
Sinon vous pouvez trouver une proposition de la structure infinie de l’univers et cela malgré son expansion avec la topographie dédocaédrique de Poincaré qui répond assez bien, semble t’il, à certaines interrogations à ce propos.
Vous écrivez :
“Autrement dit, comment quelque chose qui est infini peut-il grandir ?”
L’infini est une notion purement mathématique et inconcevable dans la réalité. Dans ce domaine un infini peut grandir effectivement.
Prenez l’ensemble des entiers positifs pairs (2, 4, 6, etc.) qui sont en nombre infini).
Ajoutez-leur l’entier 1. Le nouvel ensemble est plus grand que le précédent.
Vous pouvez ensuite ajouter tous les entiers impairs. Vous obtenez un nouvel ensemble infini “N” qui est cependant deux fois plus “grand” que chacun des deux précédents, pourtant eux aussi infinis.
Imaginez l’ensemble des nombres fractionnels (Constitués de paires de nombres entiers, 1/2, 1/3, 1/4, … 2/3, 2/4, 2/5…). A chaque entier du numérateur correspond une infinité de fractions. On obtient une infinité d’infinités.
Le paradoxe est que si vous prenez ce nouvel ensemble vous pouvez numéroter toutes ces paires avec les nombres de l’ensemble N, élément par élément. Les deux infinis peuvent se correspondre un à un !
“Autrement dit, comment quelque chose qui est infini peut-il grandir ?”
C’est simple : prenez le nombres entiers pairs, c’est un ensemble infini de nombres. Ajoutez-i l’ensemble infini des nombres impairs. Et voilà un nouvel ensemble toujours infini, mais apparemment deux fois plus grand que le précédent !
Bonjour,
Si vous voulez trouver la théorie du Tout, il suffit juste de changer les Mathématiques qui sont désuètes et insuffisantes, même si VRAIES. En effet, on nous enseigne depuis des millénaires que 1 + 1 = 2, que on va de – infini à + infini en passant par 0. Imaginez que depuis tout ce temps, vous n’utilisez que leur reflet dans un miroir. L’addition et la soustraction n’existent pas, c’est une erreur de perception visuelle et mentale. Tout est division ! Il n’y a pas d’expansion de l’univers, FAUX, c’est une division.
Le chiffre 1 est le plus grand nombre réel, il représente pour schématiser le Big Bang à l’instant 0. Ensuite, magie magie, la division (expansion de l’univers aux yeux des scientifiques) s’opère, le TOUT ou 1 se divise jusqu’à l’infini pour “atteindre” 0 .
Voilà les Nouvelles Mathématiques, que je trace sur une droite ici , mais rejoignez-la en un cercle, Ouroboros, donc vous avez alors :
0 _____ – infini _____1 ou/et – 1 ____ + infini _____ 0 ,
Explication : 0 représente la jonction du cercle, 0 n’existe pas pour ainsi dire, accrochez 0 à 0 comme un bracelet et vous comprendrez tout.
Grâce à cela, vous pourrez comprendre et établir les modèles pour appréhender la création de l’univers, big bang, big bound etc, la théorie de l’unification des champs chère à Einstein. Ces maths englobent nos maths connus jusque là et ouvrent des champs infinis dans la recherche scientifique.
Je vous prête ces clés de compréhension, j’en suis le détenteur depuis une dizaine d’années, à vous d’en faire bon escient au nom de la science.
Sésame.
N’est-il pas paradoxal qu’en tant que part de cet univers, un système tel qu’il soit, cherche à “aller voir ailleurs” .
Condamné à être insatisfait, c’est beau la contingence .
Les ondes gravitationnelles peuvent surtout révéler la conscience résonante de l’homme apte à les mesurer à travers la projection d’un appareil de mesure qui renvoie dans le champ espace-temps.
Dans ce cas, en effet, le phénomène des ondes gravitationnelles peut laisser présager que le modèle de la Relativité générale est aujourd’hui dépassé pour laisser place à la compréhension de la mémoire résonante en boucle: juste une réflexion!
Encore une fois, je ne voudrais pas jouer les troubles-fêtes: mais il semble que l’horizon de l’information dans un trou noir, c’est bien l’homme qui s’informe avec lui-même.
En effet, si l’homme observe et peut construire un appareil capable de quantifier et de qualifier un trou noir, c’est bien aussi parce que sa mémoire relative au champ espace-temps est autant capable d’en limiter la présence par absence de définition abstractives.
En bref, un trou-noir semble noir à l’observation parce que l’homme définit inversement la limite en “trou blanc” de bord-à-bord.
Si on fait rouler la surface d’un trou noir en gravité quantique sur un plan abstractif, selon la modélisation présentée, celle-ci fait du bruit entre 0 et 1. Elle devrait plutôt être modélisée comme une tore, où l’information centripète se laisse “ombrer” par l’information centrifuge de la surface torique retenue comme une équivalence “différentielle”: on entre alors dans l’ère et dans l’aire des “n-ombres” mathématiques à lumière n.
On pourra alors la traduire comme une “pé-nombre” ou “p-nombre” cognitive et observatoire: ça change toute l’approche sur l’observation et l’implication simultanée de l’homme dans l’Univers: uni vers qui ? uni vers quoi??
Bonjour Monsieur Barrau,
j’ai vu que le passage de l’onde gravitationnelle était détecté par la variation du temps et donc de la distance que parcoure la lumière dans l’expérience LIGO .
1/ imaginons que la lumière en question soit celle d’une étoile et non celle d’un laser. Pourrions nous en théorie détecter le passage d’une onde gravitationnelle en mesurant la variation de la distance parcourue par la lumière de cette étoile ?
2/ pouvons nous imaginer que le constat de l’accélération de l’expansion de l’univers ne soit en fait que le constat du passage d’une onde gravitationnelle qui par sa longueur d’onde nous serai invisible , nous serions dedans en quelque sorte , mais qui ajouterai à la vitesse de l’expansion sa variation propre et nous ferai voir une accélération ?
2/
Bonjour Monsieur Barrau,
Si la mécanique quantique nous apprend que des qu’ on l’observe elle réagit, cela veut dire que notre vision de l’univers n’est qu’une approximation du réel.ne serait il pas intéressant de
chercher dans le cerveau de l ‘humain cette relation avec les deux grandes théories(relativité et mécanique quantique)
pour ma part je fais des recherches depuis vingt deux ans sur le cerveau et la matière musicale et sonore.J’ai été étonné de voir qu’il y a des analogies très fortes avec ces deux grandes théories.
si vous voulez en parler n ‘hésitez pas a me contacter.