Les trous noirs sont des zones de l’espace dont rien, pas même la lumière, ne peut s’échapper. Bien que très étranges à plus d’un titre, ils sont globalement bien compris et bien décrits par la grande théorie d’Einstein. L’existence de trous noirs dans notre Univers est maintenant presque avérée et plus personne n’en doute sérieusement. Leurs propriétés, en particulier l’émissions d’ondes gravitationnelles – de petites vibrations de l’espace – lorsque deux trous noirs fusionnent, sont correctement expliquées par les modèles usuels de l’astrophysique.
Néanmoins, si l’on s’intéresse aux petits trous noirs, les choses ne sont plus si simples. Il devient alors indispensable de tenir compte des effets quantiques. Or, une théorie tout à fait convaincante de la gravitation quantique est précisément ce qui manque le plus cruellement à la physique théorique depuis un siècle. Dans un article récent publié dans Physical Review Letters (voir la version PRL ou le preprint téléchargeable), je me suis intéressé à la possibilité d’entrevoir des effets de gravitation quantique grâce aux trous noirs.
La vision usuelle de la physique suggère qu’il existe quatre forces fondamentales :
– la force électromagnétique
– la force nucléaire faible
– la force nucléaire forte
– la force gravitationnelle
Mais rien n’assure que ces forces fondamentales soient … vraiment fondamentales ! Elles pourraient émerger de quelque chose de plus fondamentale encore. Pour ce qui concerne la gravitation, quelques indices existent en ce sens : pourquoi est-elle si faible ?, pourquoi ne se laisse-t-elle pas quantifier simplement ?
Les ondes sonores, par exemple, sont émergentes. Elles proviennent d’effets collectifs dans les molécules de l’air. Elles ne sont pas des phénomènes fondamentaux et, pour cette raison, il n’est par exemple pas envisagé de les quantifier. La connaissance du processus d’émergence change notre façon de comprendre le phénomène de façon non-triviale.
La question essentielle est ici celle du « type » d’émergence. Il se pourrait par exemple que la gravitation émerge de la théorie des cordes. Il s’agit d’une description unificatrice du monde dans laquelle les entités fondamentales seraient des sortes de petits élastiques en vibration. C’est une hypothèse ancienne, spéculative, qui serait évidemment très novatrice mais à mon sens pas révolutionnaire au sens de l’émergence. Une autre possibilité serait celle de la gravitation quantique à boucles que je décris en détails ici.
Mais la forme d’émergence particulière que je veux évoquer dans ce billet est différente. Elle est thermodynamique. La thermodynamique est une science qui montre que les propriétés d’un système physique constitué d’un grand nombre de petits éléments peuvent être comprises indépendamment des détails des constituants fondamentaux. C’est une science extraordinairement belle et fiable.
Représentation imagée de la légende de la pomme de Newton (de LOTHARLORRAINE)
(Cet article n’est pas strictement scientifique au sens usuel du terme. Je le publie néanmoins sur ce blog car il dit quelque chose du monde, au moins il propose un rapport au monde. Dans une visée absolument non-polémique.)
Ce que je voudrais exprimer ici est extrêmement simple, presque outrageusement désuet. Cela pourrait se résumer à : l’essentiel, ils ne peuvent pas nous le prendre. Ou encore : sans abandonner les luttes nécessaires, redonnons aussi à l’inaliénable son inestimable valeur. L’amour n’est pas à vendre et ne se laisse jamais acheter. C’est évident, trivial même, mais il faut l’écrire aujourd’hui parce l’ultime violence de notre temps serait peut-être celle-ci : nous contraindre à oublier l’incommensurable richesse qui échappe radicalement à toutes les formes de régulation, d’institutionnalisation et de marchandisation. Si le mot vérité a encore un sens – et je le crois – c’est bien celui de mémoire, celui qu’il avait d’ailleurs dès les origines, celui donc de l’anamnèse portée par la parole du poète.
En grec ancien, économie, oikonomía, signifie littéralement gestion de l’habitat. Mais il y a plus d’une manière de gérer et plus d’une manière d’habiter. La gestion pourrait n’être pas financière et l’habitat pourrait n’être pas la demeure. Ce qu’on pense usuellement comme « administration d’un foyer » pourrait aussi – c’est à nous d’en décider – signifier « réagencement de l’espace ».
« Et le centre était une mosaïque d'éclats, une espèce de dur marteau cosmique, d'une lourdeur défigurée, et qui retombait sans cesse comme un front dans l'espace, mais avec un bruit comme distillé. Et l'enveloppement cotonneux du bruit avait l'instance obtuse et la pénétration d'un regard vivant. » Antonin Artaud
