100 Questions sur l’Univers (2014)

 

  • Couv100QuestionsEditeur : La Boetie (11 septembre 2014)
  • Collection : 100 QUESTIONS
  • 238 pages
  • ISBN-13: 978-2368650356

J’ai pris beaucoup de plaisir à rédiger cet essai qui m’a été commandé par François-Guillaume Lorrain, directeur de la collection 100 Questions aux Editions La Boétie, filiale du magazine hebdomadaire Le Point. Le défi consistait à choisir des questions recouvrant l’ensemble des nombreuses thématiques relevant des sciences de l’univers  : planètes, étoiles, galaxies, big bang, trous noirs, vie dans l’univers, instruments et télescopes, lumière et particules, etc., de formuler ces questions de façon simple, à la manière d’un enfant curieux de douze ans, enfin d’y répondre de la façon la plus claire et synthétique possible. Certaines  sont très simples (« pourquoi les planètes sont-elles rondes? »), d’autres plus sophistiquées (« y a-til des alternatves à la théorie des cords? »; mais dans tous les cas mes réponses, bien que forcément partielles, sont, je crois,  accessibles à tout esprit curieux des choses de la nature. Ce livre s’adresse donc à tous les lecteurs dans toutes les tranches d’âge et, contrairement à certains autres de mes essais comme L’univers chiffonné ou Le destin de l’univers, il ne requiert aucune connaissance préalable. Il est divisé en 5 grands chapitres : Astronomes, lumières et télescopes (14 questions), Soleil, planètes et Système solaire (29 questions), Voie lactée, étoiles et trous noirs (22 questions), Galaxies, Univers et Big Bang (24 questions), La vie dans l’Univers (11 questions).

Voici la présentation en quatrième de couverture, concue par l’éditeur :

Pourquoi la nuit est-elle noire ? Que se passera-t-il quand le Soleil va mourir ? Pourquoi dit-on que nous sommes des poussières d’étoiles ? Pourquoi les planètes sont-elles rondes ? Un trou noir risque-t-il un jour de nous aspirer ?
Devant l’Univers, nous sommes tous des enfants. C’est donc au plus grand vulgarisateur de notre temps en matière d’astrophysique, Jean-Pierre Luminet, que nous avons demandé de retrouver cette naïveté face au Grand Tout. Système solaire, étoiles, Big Bang, vie dans l’Univers… Il a réussi à mettre de l’ordre dans les espaces inter galactiques et, après exploration, en a rapporté cent réponses lumineuses. Tout en abordant les points clés, il nous introduit aux notions qui passionnent sa profession. Suivez le guide…

Extrait (pages 149-150)
Pourrait-on voyager dans l’espace en utilisant les trous noirs ?

L’idée d’utiliser les trous noirs pour voyager dans l’espace et le temps découle de l’une des hypothèses les plus fascinantes de la relativité générale, selon laquelle on peut considérer le trou noir comme un puits de gravitation creusé dans la texture même de l’espace-temps. La question qui se pose est de savoir si ce puits a un fond ou pas. S’il a un fond, la matière et l’énergie s’accumulent dans le trou noir et le font grossir – ce qui semble être la réponse la plus évidente.

Il se trouve que pour certaines solutions des équations de la relativité générale décrivant la forme extrêmement distordue de l’espace-temps au sein d’un trou noir en rotation, le fond disparaît et il est remplacé par un « trou de ver » (wormhole en anglais), sorte de connexion entre le trou noir et une autre région de l’Univers symétrique du trou noir, d’où l’énergie et la lumière sortiraient spontanément, et appelée de ce fait « fontaine blanche ». Une particule ou un vaisseau spatial plongeant dans un trou noir ne resteraient donc pas bloqués au fond pour y être détruits par des forces gravitationnelles quasi infinies ; ils pourraient traverser sans encombre le trou de ver et ressortir ailleurs dans l’Univers, arbitrairement loin dans l’espace et dans le temps – y compris dans le passé !

L’hypothèse fascine les physiciens et davantage encore les écrivains de science-fiction, dans la mesure où les trous de ver feraient office de « raccourcis », permettant de voyager d’un bout à l’autre de l’Univers en s’affranchissant des distances normalement impossibles à parcourir en raison de la limitation de vitesse imposée par la lumière. Cela permettrait à une civilisation suffisamment avancée pour maîtriser de telles « portes » de voyager vers les autres étoiles, voire les autres galaxies. Notons cependant qu’en raison des importantes forces de marée gravitationnelles engendrées par un trou noir, seuls les trous noirs géants présents au centre des galaxies, et leurs éventuels trous de ver associés, ne présenteraient pas de danger pour l’intégrité d’un vaisseau spatial. Leur densité moyenne est en effet plus faible que celle de l’air et les forces de marée correspondantes sont négligeables.

Si ces modèles existent mathématiquement, il y a hélas peu d’espoir qu’ils correspondent à une quelconque réalité physique. D’une part, aucune fontaine blanche n’a jamais été observée – contrairement aux trous noirs. D’autre part, même si un trou de ver pouvait se former dans la nature, il serait extrêmement instable et se boucherait à la moindre perturbation, ne serait-ce qu’une particule élémentaire le pénétrant, ou a fortiori un vaisseau spatial.

Comme les théoriciens ne sont jamais à court d’idées, ils ont imaginé que l’on pourrait artificiellement stabiliser un trou de ver en y injectant une forme d’énergie répulsive, afin de les traverser sans encombre…

 wormhole_SF

 

 

17 réflexions sur “ 100 Questions sur l’Univers (2014) ”

  1. Jean Pierre , felicitaciones desde el Planetario de Santiago de Chile. Estoy segura sera un gran aporte para grandes y chicos ¡¡
    Abrazos, Haydee

  2. bonjour, tout d’abord félicitation pour votre blog.
    j’ai une question : puisque nous repoussons les limites de l’infiniment petit avec les cordes par exemples pensez vous que nous puissions découvrir d’autre choses sur l’infiniment grand par exemple que nous serions la composante de quelque chose de plus grand que notre univers ??
    merci et bonne continuation

    1. Merci pour votre intérêt. Nous avons accès seulement à l’univers dit observable, de taille nécessairement finie car limitée par un horizon cosmologique dû à la courbure de l’espace-temps, mais le « vrai » univers peut être bien plus grand, voire infini (bien que je ne croie pas à l’infinitude de l’espace). Mais les mesures physiques ne pourront jamais nous donner accès à l’infiniment grand.

      1. Bonjour Jean-Pierre, et Bonne Année!

        Puis-je me permettre d’ajouter que « repousser les limites de l’infiniment petit avec les cordes… », comme le dit notre ami Ali, est aussi difficile à faire « avec des mesures physiques » que le fait de prouver l’infinitude de l’espace…Jusqu’à maintenant, les cordes n’ont donné naissance qu’à des découvertes en mathématiques: la preuve, c’est que le plus grand théoricien des cordes, Edward Witten, a reçu, non pas le prix Nobel, mais la médaille Fields…

        1. Bonjour Georges, bonne année et merci pour votre commentaire. Je suis bien d’accord pour la théorie des cordes, bel édifice mathématique mais physiquement inachevé, si tant est qu’il puisse l’être un jour. C’est pourquoi je préfère la Loop Quantum Gravity, même s’il est peu probable qu’elle offre aussi à ses auteurs un prix Nobel (qui ne vaut que ce qu’il vaut, c’est-à-dire surtout pour des expérimentateurs, à de rares esceptions près comme Brout etEnglert, ou Chandrasekhar).

  3. Bonjour,
    j’ai 9 ans, je viens d’écouter votre émission sur france inter.
    Ma question: Est-ce que l’univers s’arrête à un moment?

    Merci beaucoup au revoir.

    1. Pour ce qui est de l’espace, non, l’univers ne peut pas s’arrêter (sans être nécessairement infini). Pour ce qui est de son histoire dans le temps, oui, il pourrait s’arrêter si après son expansion actuelle il se recontractait et se terminait dans un »big crunch » (mais c’est peu probable).

  4. Je m’interesse depuis 2 ans à l’univers et j’ai eu la chance de decouvrir votre dernier livre »100 questions sur l’univers »

    Je trouve que le concept de ce livre est tres judicieux et ce que vous ecrivez est tres clair même si pour moi il subsiste quelques zones d’ombres

    quels seraient vos livres qui pourraient m’etre conseillés pour donc un non specialiste mais tout de même un peu passionné

    Merci et mes compliments

    1. Merci pour votre intérêt. Je n’ai pas encore eu le temps d’indiquer mes livres grand public sur mon blog, mais ils se trouvent tous référencés sur mon site web
      http://www.luth.obspm.fr/~luminet/. Le premier que je pourrais vous conseiller, un peu plus fourni que « 1OO Questions » mais toujours accssible à tous, est « Bonnes nouvelles des étoiles » (Odile Jacob Poche). Pour la partie historique, ma série historico-romanesque « Les Bâtisseurs du Ciel » (Ed JC Lattes) a conquis son public.
      Cordialement

  5. Bonjour. Dans les expériences de mort imminente, les sujets décrivent un long couloir terminé par une forte lumière blanche.Cela ressemble à un trou de ver et une fontaine blanche. Quelle étrange analogie? Quel est votre sentiment à ce sujet?

  6. Bonjour Monsieur et tous mes Meilleurs Vœux pour cette Année Nouvelle.
    Une question me « chiffonne »: serez vous obligé, comme le fut le co-découvreur du virus du SIDA, de vous exiler lorsque votre age impliquera une mise à la retraite automatique? J’espère que les règles appliquées à Luc Montagnier ont été changées et que votre expertise dans l’astrophysique en particulier et la Science en général perdurera dans l’Hexagone. Merci de vos lumières fort utiles au profane que je suis.

  7. Bonjour, j’ai 13 ans
    J’ai plusieurs questions:
    -Si les mondes parallèles existes,combien y-en a t-il?Cela voudrait dire que le nombre de mondes ne s’arrêterait…jamais??
    -Est-il possible que dans l’espace, une fusée soit aspirée dans un trou noir?Si on est aspiré,on pourrait disparaître à jamais??Si oui, où va t-on??Pourra t-on un jour voyager dans d’autres mondes??Y-a t-il des formes de vies possibles?? J’ai tellement d’autre questions…S’il vous plaît, répondez moi!!

    1. Que de questions! J’y réponds brièvement, car ce n’est pas le lieu. En principe, mon dernier livre, « 100 Questions sur l’univers », y répond. Il vaut donc mieux faire l’effort de le lire, tu apprendras plein d’autres choses.
      1/ il y a plusieurs théories prédisant des mondes parallèles. Dans la théorie des cordes, il n’y en a pas une infinité, mais un nombre gigantesque (10^500).
      2/ Si une fusée d’approche trop près d’un trou noir, elle peut être happée et disparaître.
      3/ On pourrait voyager vers d’autres mondes proches de nous avec du temps et de la patience (on est limité par la vitesse de la lumière). Pour aller plus loin, la seule possibilité serait d’utiliser les raccourcis de l’espace-temps que sont les trous de ver – en admettant qu’ils existent.
      4/ Il y a évidemment des milliards d’autres formes de vie possibles

  8. Bonjour ,
    Ca fait plus d’une vingtaine d’année que je n’arrête pas de me poser des questions sur cette réalité. J’ai lu des bouquins passionnant sur la philo de la science et notamment sur la théorie des cordes. Ma conclusion est qu’on est face à un mur. Vu a notre échelle on n’aura jamais la réponse du début du début. Je parle bien entendu de se qui c’était passé avant le Big-bang , bien plus loin que se que décrit la théorie des cordes. Il est certain que nous ne sommes pas seul dans l’univers. Pour l’instant on n’a reçu aucun signal d’une autre civilisation , mieux vaut que ça reste ainsi.

  9. Bonjour.
    J’ai acheté votre livre dernierement sur l’univers et je voulais vous dire qu’il est tres bien fait, on y apprends beaucoup de choses.
    J’ai beaucoup de respect pour vos travaux.
    Je voudrais juste connaitre votre point de vue sur un type de multivers, le multivers quantique, est t’il possible? (bien que un peu extravagant de mon point de vue)

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