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.
On sait depuis une quarantaine d’année que les petits trous noirs devraient s’évaporer. C’est un des résultas majeurs de Hawking. Ce phénomène, qui défit les lois classiques (rien ne devrait pouvoir sortir d’un trou noir) est permis par la physique quantique. Mais il n’est pas un phénomène de gravitation quantique. Il est donc attendu que la gravitation quantique – qu’on pourrait presque qualifier de graal de physique théorique – ne joue aucun rôle majeur dans ce processus, sauf éventuellement dans les tous derniers instants. Or, j’ai montré que contrairement à cette idée, il n’était pas exclu que des signatures claires du caractère quantique du champ gravitationnel puissent en fait apparaître durant l’évaporation, et ce dès les premiers instants !
L’idée centrale vient de ce qu’en gravitation quantique à boucles, un trou noir est décrit comme l’intersection d’un réseau de spin et d’un horizon. Sans entrer dans les détails techniques disons que j’ai suggéré que le processus d’évaporation soit associé au changement d’état quantique d’une « plaquette » de surface élémentaire intervenant dans le réseau de spin. Le phénomène intéressant associé à cette hypothèse tient à ce qu’alors les effets de gravitation quantiques deviennent visibles pour des masses arbitrairement élevées contrairement à l’idée naïve qui voudrait que cela n’intervienne que pour les masses très faibles (de l’ordre de la masse de Planck). Autrement dit, même un trou noir des milliards de fois plus lourd que la masse de Planck exhiberait alors des effets des gravitation quantique aussi « forts et clairs » qu’un trou noir très léger. C’est une nouvelle piste pour la phénoménologie de la gravité quantique.
Naturellement le point faible de cette approche est que pour le moment nous n’observons pas de trous noirs en évaporation car nous ignorons si les conditions dans l’Univers primordial étaient favorables pour les former. Mais j’ai montré dans ce travail que si cela advenait les effets de gravitation quantique apparaitraient par l’émission de raies caractéristiques dans la lumière émise (des rayons gammas) qui ne seraient pas noyées par le bruit de fond. Il serait même possible de discriminer entre plusieurs modèles différents de gravitation quantique.
A suivre !
et si on renonçait à l’unification
dans pdf archive:”inflation cosmique et thermodynamique de la particule isolée”
enfin si on s’intéresse aux derniers travaux de louis de Broglie
trou noir, big bang, big bounce… je peux pas m’empêcher d’imaginer que tout cela est la même chose… un peu comme un univers fractal
l’espace et le temps sont-ils contigus?
Franchement tous les physiciens disent qu il faut une nouvelle physique et qu ils sont bloqué… et du coup comme on sait pas ce qui se passe dans les trous noirs on a tous des fantasmes surtout nous les amateurs on cherche aussi de notre côté a imaginer avec nos petits moyens ce qui peut bien se passer dedans.
Moi j imagine un univers avec un temps binaire. J’imagine qu en faite seul fait sens le temps et que c l espace qui n existe pas. Je pense le contraire de Carlo Riveli. Pour moi c le temps qui est reel et l espace une illusion qui nous brouille et empeche d avancer. De meme pour moi seul fait sens la nature ondulatoire de la matiere et que sa nature corpusculaire n est qu une illusion. Il n y a pas d espace temps ou de dualité ondes corpuscules : il n y a que le temps et tout est ondes… ondes temporelles. E =mc2 + pc pour moi on peut remplacer E par T cad par TEMPS l energie c du temps et la matière n est qu une interférence des ondes temporelles.
Dans ma tete le temps est binaire. Le passé n existe pas c pourquoi il n a pas d univers paralelle et lorsque le pacquet d onde se reduit en cas de decoherence il n y a pas un autre univers qui apparait… le passé disparait littéralement c un tps qui n a pas d existence physique mais seulement psychique. Nous sommes actuellement dans le FUTUR c pour ca qu un electron est une onde de probabilité et peut etre a deux endroits en mm tps. Et la fleche du temps vas du FUTUR vers le PRESENT. Lorsque nous accelerons nous prenons de cours l expension de l espace dit autrement de l ecoulement du temps c pour ca que le temps se dilate et s ecoule moins pour nous. Idem lorsqu il a de la gravitation a cause du principe d equivalence.
Et comme l espace n existe pas que seul fait sens le temps, il est normal que deux particules intriquées s influencent mutuellement car l espace qui les separe n est qu une illusion ! De meme lorsqu un electron change de niveau d energie lorsqu il excité il n a pas besoin de traverser l espace puisque ce dernier n existe pas ! Seul le temps existe !
Et lorsque nous allons a la vitesse de la lumière ou lorsqu on se trouve dans une singularité on finit dans le temps PRESENT
Le temps futur dans lequel nous évoluons est un temps relatif le temps dans lequel se trouve la lumière ou une singularité gravitationnelle est un temps universel. A la difference que E ou T = mc2 (pour la singularité le temps est de l energie croissant dit autrement l entropie baisse) + pc (pour la lumiere le temps est de l energie decroissant dit autrement l entropie croit) pour ca que la lumiere finira par s eteindre mais un trou noir ne s evaporera jamais.
Ah oui dans ma tete un trou noir ne s evapore jamais et l enropie est bas contrairement a ce que disent les physiens. L entropie d un trou noir ne peut que croitre disent ils et bien non c tout le contraire a cause de la fleche du temps FUTUR => PRESENT la matiere autour evolue dans le tps futur a entropie croissant pour finir dans le trou noir qui evolue dans un temps present a entropie decroissant.
A l origine de l univers nous etions dans le tps present. Et avant ca ? Tjrs dans le tps present. Comme le passé n existe pas car le temps est binaire la memoire d un multivers précedent a complètement disparu dans le neant et il est impossible de savoir le AVANT. En faite le lien de causalité ne s applique qu au temps futur dans lequel nous evoluons… pas au temps present… si bien qu il n y a plus de causalité a rechercher. et comme rien ne peut exister en dehors du temps et que le temps est forcement unique (pour des raisons mathématique evidente) il n existe pas d autre univers ni de divinité suprême. Nous sommes tous des grains de temps, de ce sablier cosmique. Et comme seul fait sens le tps nous sommes en faite tous intimmement enchevêtré les uns dans les autres comme des ondes intriquées dans un point infiniment petit… et l espace qui enfle et evolue un rêve une bulle de savon illusoire.
Je sais pas si c beau mais c ma vision des choses ! Elle vaut ce qu elle vaut elle peut etre fausse mais elle est belle… philosophiquement si le passé n existe pas ca veut dire qu on peut pas juger les criminelles… et philosophiquement dire qu on est dans le futur ca veut dire que le destin n existe pas que nous sommes libres… et dire que le present est devant nous que la mort n est pas une fatalité et que la vie a bien un sens que nous rappel tout objet tout pomme qui tombe par terre. L entropie n est plus une fatalité.
Très cordialement ; aurelien merci pour tout vos cours en ligne sur youtube merci d avoir fait de la science un partage.
Petite précision sur mon commentaire précédent… le temps universel; moi j imagine qu a l interieur d un trou noir il y a une horloge cosmique qui est universellement synchronisé cad qu une seconde s ecoule de la meme maniere dans tous les trous noirs idem si on a une montre et qu on va a la vitesse de la lumiere (experience de pensee) les secondes s ecouleront de la meme maniere synchronisé avec le tps universel qui est donc un temps qui s ecoule de la mm maniere dans tous l univers. Pour moi dire que le temps s arrete a la vitesse de la lumiere ou dans une singularité c une absurdité… non le tps s ecoule belle et bien et il est synchronisé ! Pour moi donc un trou noir c une montre cosmique mais pas n importe quelle montre ! Celle qui est à l heure … c lorsqu on va pas assez vite (pour rattraper l expension de l espace dit autrement l ecoulement du temps; ce qui au passage veut dire que l univers est forcement en expension et ne peut pas etre statique sinon le tps ne s ecoulerait pas et nous serions tous figé!) ou qu on est pas assez massif pour saturer l espace (car le temps s ecoule de maniere discontinue c comme cela que j envisage la constante de planck et la vitesse d expension de l espace c elle qui limite la lumière; ces deux constantes conjugués permettent de calculer l energie qu une “case” d espace peut contenir c pourquoi lorsqu il y a trop de matiere la case sature puisque matiere et energie c la mm chose… et cela nous donne un trop noir) que le temps se desynchronise et devient relatif. Que devient on dans un trou noir ? Et bien tout simplement du temps… du temps present universellement synchronisé et qui fait tic tac tic tac … il en est de meme a l origine de l univers c absurde de penser que le tps apparait avec le big bang…le tps present etait deja la s ecoulant paisiblement depuis toujours. Rien n est plus fondamentale que le tps… rien n est plus mysterieux. Evidemment il est impossible de remonter dans le tps puisque le tps est binaire que le passé n a pas d existence physique. Il n est pas non plus possible d aller a la vitesse de la lumiere puisque pour cela il faudra allait plus vite que l expension de l espace ou l ecoulement du tps ce qui nous mettrait hors du temps et il n existe rien en dehors du temps. Par contre on pourra peut etre sortir un jour d un trou noir… si tous les trous noirs fusionnent… j imagine que cela donne une singularité unique ressembant fort etrangement a notre singularité primordiale … j ai baptisé ca le big reset. Un point dense chaud ( plus il y a de matiere plus il y a de l energie) infiniement petit qui fini par rayonner toute sa masse / energie. Comme un sablier qu on renverse !
J ai bcp trop d imagination !
slt,
le phénomène d’évaporation me fait penser au bouddhisme. l’éveil dure qu’un instant, s’il fallait parler du temps.
si une conscience primordiale, une part de notre nature, doit se révéler au méditant, il faut au moins par intuition essayer de titiller sa nature à défaut de la connaître, forcément en spiritualité.
j’aurais aimé voyager, au moins, dans cette galaxie et rencontrer d’autres formes de vies intelligentes qui ne re-feraient pas les même erreurs que nous. 🙂
Les référentiels différents s’expliquent sans les facteurs de Lorentz
Bonjour
Je voudrais transmettre un message important à tous physiciens ou scientifiques, pour dire que j’ai un concept qui élimine les facteurs de Lorentz, repris par Einstein. Le temps et les longueurs ne sont pas en cause dans les relativités de Einstein… Du moins pour expliquer les référentiels différents…Le paradoxe de Langevin s’envole…
Les choses les plus simples sont les plus belles.
Jean-François Pouliquen
jfp.pouliquen@hotmail.fr