Trous noirs et trous blancs : quelques nouvelles

Je suis en ce moment à Varsovie, invité à une conférence dédiée à l’étude des singularités en relativité générale. Mon exposé portera principalement sur la cosmologie quantique et les modèles où un rebond remplace le Big Bang.

Je souhaite néanmoins dans cette brève note évoquer un autre point très discuté ici, concernant les trous noirs (suite aux travaux de Rovelli, Haggard, Vidotto, Bianchi, etc.).

Il faut d’en premier lieu aborder la question de la « taille » d’un trou noir. Typiquement, un trou noir de la masse du Soleil possède un diamètre de quelques kilomètres. C’est un calcul simple et l’affaire semble entendue. Mais c’est aller un peu trop vite en besogne ! En réalité, même si sa masse – et donc sa taille vue depuis l’extérieur – ne change pas, le volume interne d’un trou noir augmente avec le temps (voir ici). Un « petit » trou noir peut donc en réalité contenir un volume immense si tant est que celui-ci soit formé depuis suffisamment longtemps.

NASA/FQtQ

Par ailleurs, il faut savoir que si les « trous blancs » sont souvent perçus comme des objets exotiques, ils ne sont pas si étranges que cela du point de vue de la relativité générale. Ils sont juste le « renversé temporel » d’un trou noir. Et ils constituent une solution parfaitement simple et connue des équations d’Einstein.

Enfin, dernier élément clef du scénario : la physique quantique. Elle permet l’existence de processus qui sont « classiquement » interdits. On nomme de tels occurrences des « effets tunnel ». Là encore, rien de très inhabituel : de tels phénomènes sont bien connus et utilisés depuis longtemps. La question essentielle est celle de la probabilité d’effectuation des transitions par effet tunnel. Elles sont parfois extrêmement rares, parfois aisément possibles.

En groupant tous ces ingrédients, un scénario novateur et attirant semble se dessiner (voir ici). Quand un trou noir se forme, il commencerait par s’évaporer par effet Hawking. C’est la vision usuelle et consensuelle (on ne s’intéresse pas ici à l’accrétion de matière, on considère un trou noir isolé ou de faible masse). Sa probabilité de transition par effet tunnel en « trou blanc » serait initialement très petite. Au fur et à mesure de son évaporation, la masse du trou noir diminuerait et atteindrait la masse de Planck (celle d’une poussière). A ce moment, la probabilité de transition en trou blanc deviendrait très élevée et un « trou blanc relique » se formerait donc.

from 1802.04264

Le trou blanc juste créé serait très petit vu de l’extérieur mais contiendrait encore (parce qu’il est issu d’un « vieux » trou noir) un volume interne possiblement très important. Ceci permettrait de résoudre le fameux « paradoxe de l’information ». Après un temps considérable, le trou blanc finirait par disparaitre mais son évolution resterait unitaire, ce qui est essentiel du point de vue quantique.

Ce scénario – cohérent et original – pourrait aussi avoir des conséquences pour la matière noire (voir ici). Bien qu’à mon sens cela demeure assez improbable (car il n’est pas simple de former des trous noirs dans la gamme de masse opportune pour résoudre le mystère de la matière noire), c’est une piste intéressante. Peut-être plus encore parce qu’elle offre aussi une nouvelle lumière sur la faible entropie initiale de l’Univers (un vieux problème : pourquoi notre Cosmos est-il si « improbable »).

Les trous noirs n’en finissent pas de nous étonner et ils sont loin d’avoir livré tous leurs mystères.

from aminoapps

7 réflexions sur “ Trous noirs et trous blancs : quelques nouvelles ”

  1. On a l’impression que vous voyagez comme un petit Prince dans l’Univers et que vous avez accès à une bibliothèque d’informations auquel le commun des mortels n’a pas accès.
    Quelle chance! Trou blanc! trou noir! et trou gris?? Où est-il?
    Ne serait-il pas le temps cérébral du sujet qui coordonne toute l’abstraction en réflexion de ces doubles représentations miroirs mathématiques??
    Les cellules-miroirs n’ont-elles pas quelque chose à jouer dans ces observations archétypes de trou blanc/trou noir???
    Je suis vraiment impressionné avec quelle simplicité les physiciens décrivent et semblent voyager dans le temps d’Einstein! « rien d’inhabituel »; « juste un renversé temporel »;
    excusez-nous, mais en se penchant un peu sur la question, tout le monde sait faire ce genre de modélisation opposée et complémentaire! Sans aucun préjugé, les philosophes diront:
    « un peu léger quand même! »
    Malgré tout, merci pour vos belles explications et modélisations!
    à bientôt!

  2. Vous évoquez l’évaporation d’un trou noir: c’est donc qu’il existe en nature une cinquième dimension qui n’appartient pas à l’espace-temps: 3 vecteurs espace + 1 temps+ 1 transfert.
    Dans ce cas, la philosophie d’Albert Einstein est insuffisante.

    Imaginons qu’un entonnoir doit remplir une bouteille neutre dite « transparente »: on l’appelle la nature maximale d’échange.

    Notre observation espace-temps et causale se tient circonscrite dans la partie interne de l’entonnoir: on conserve une certaine liberté de la Relativité générale et restreinte.

    Mais en accélérant le processus d’observation selon un champ réducteur dans le temps, on atteint la zone de tubulure de l’entonnoir qui se met à résonner avec la bouteille: on entre alors en phase trou-noir où la lumière-matière est simultanément aspirée et conservée dans la bouteille.

    Mais la possibilité reste qu’on puisse s’échapper au niveau du goulot, c’est-à-dire à travers le jeu de transfert représenté par les surfaces tubulaires de l’entonnoir et celles du goulot interne de la bouteille.

    On remonte alors la réduction du temps dans la bouteille sous la forme d’une amplification: on passe de « l’autre côté » de l’ensemble dimensionnel restrictif pour exister dans un champ trou blanc qui laisse constater une nette diminution du phénomène de gravitation, mais toujours accompagné d’une vitesse de la Lumière qui se dirige vers l’intérieur du vase clos pseudo-ouvert par l’entonnoir.

    On conclue alors qu’il existe deux formes de thermodynamiques et causalités.

    Dans le moment passé, on devait faire face à la pénétration de la Lumière qui occasionnait l’obligation d’une équivalence énergie-matière avec l’incidence de masse et d’inertie courbe: au niveau de la phase futur située de l’autre côté de l’entonnoir Einstein-Minkowski réduit, on reste attiré vers l’intérieur parallèle, mais sans développer de masse: on est pure énergie.

    On se positionne alors dans un équilibre « qui peut le plus, peut le moins. » La nouvelle existence trou blanc permet une vitesse plus élevée d’exploitation par rapport à la célérité de transfert. Le phénomène de Gravitation y est différent: on dira qu’il se comporte comme une ascension positive. Avec le contraire de notre univers gravitationnel vers la courbure centrale.

    Le tour est alors joué! on a voyagé avec un peu d’imagination et quelques ustensiles de table.

    Il reste alors la frontière maximale trou noir/trou blanc qui se symbolise par la génératrice supérieure maximale de l’entonnoir: on dit alors qu’on est en « trou gris », c’est-à-dire en phase cérébrale résonante avec la génératrice inférieure de l’entonnoir Einstein-Minkowski entré en réduction temporelle dans la bouteille.

    On évoque alors l’amplitude globale de conscience « inter-espace-temps »: on peut voyager en phase trou noir ou trou blanc, mais l’impression sera différente. La sensation objective sera inversement subjective.
    « tout ce qui est vide dans le cosmos, devient alors un véritable autre univers! »

    Bon voyage de super-Minkowski digne d’une bande-dessinée!

  3. Un trou noir, par effet tunnel, devient blanc, je ne comprends absolument pas, l’ effet tunnel ne concerne pas le passage des particules dans des obstacles?

  4. bonjour,
    est-il concevable de penser qu’il puisse y avoir une contraction du temps aux abords d’un trou blanc et donc un effet plutôt répulsif sur la matière
    cordialement

  5. La modélisation trou noir/trou blanc paraît trop symétrique: est-ce que ça ne va pas à l’encontre de la Relativité?
    Quel genre de matière peut exister dans cette coexistence??
    Est-ce que ça ne pourrait pas être le résultat du champ de la Mémoire???
    On ne pourrait observer que le trou noir dans le champ spatial objectif: alors que le trou blanc se trouverait dans le champ temporel subjectif. C’est-à-dire ce « vide » du cosmos qu’on observe « entre » la matière visible et qui génère donc la pluralité des formes dans l’Espace du cosmos: malgré l’invariance de la lumière selon Einstein.
    On serait alors obligé de développer la modélisation trou gris ou à amplitude neutre: et donc relative à un « entre-temps » cérébral. Le fameux temps du sujet souvent laissé de côté par la Physique.
    Cette approche permettrait d’envisager autrement les déplacements dans l’Univers: et notre relation immédiate sur Terre dans sa géométrie locale.
    Ce que je trouve un peu paradoxal dans la Relativité d’Einstein, c’est que si on voyage dans l’espace-temps avec des fusées-jumelles mais avec des vitesses relativistes différentes, finalement on a jamais besoin de carte cosmologique: il suffit simplement d’accélérer vers le maximal de la lumière. La Relativité générale semble faire le reste dans un champ gigantesque encore énigmatique pour ma petite réflexion!
    En effet, si les deux fusées-jumelles ont un accident de trajectoire à 0,8C, comment peuvent-elles ne pas en avoir à la même vitesse? C’est-à-dire de quelles manières peuvent-elles conserver chacune leurs identités dans le champ inertiel de lumière maximale et invariant?
    Il me semble qu’il existe une problématique importante, si d’autant plus une fusée A décolle de Kourou et l’autre B du désert de Gobi.
    Il me paraît logique, que quelle que soit la vitesse relativiste approchée de manière identique pour chaque fusée jumelle A et B, on ne pourrait jamais faire disparaître la distance terrestre de départ: dans ce cas, si la vitesse C=1 est atteinte pour les deux fusées où on considère avoir atteint un état absolu, cette distance de départ reste encore existante malgré le ralentissement du temps vers 0 et la contraction maximale des deux fusées-jumelles respectives: car ne l’oublions pas, on constate la contraction de manière réciproque.
    On ne peut donc plus évoquer un principe de relativité, mais bien celui de « réciprocivité ». Le résultat de la Gravitation générale est inversement égal à celui de la gravitation locale terrestre: on parle alors simplement de « moments différés ».

  6. Quand on ne peut plus laisser un commentaire, le temps dépasse le concept du trou noir et du trou blanc!
    Merci quand même pour votre blog savamment construit, et pour votre liberté d’accorder pour un temps la liberté d’expression à l’autre.
    Il est temps de ne faire que passer!
    On ne sait pas tout: on peut quelque fois mal s’exprimer: on peut aussi déranger dans ses propres fautes d’expressions!

    La vérité standard ne devrait avoir peur de rien: seules les projections exotiques traduisent ce qu’il ne faut plus concevoir comme un tout.
    En d’autres termes, on peut autant définir l’Univers comme 100000 définitions plurielles entre elles qu’une seule absolument singulière: que reste-t-il alors à conquérir??
    Bonne continuation par delà le big-bang et les univers multiples: le temps du sujet ne représente-t-il pas l’horizon inhérent qui permet de redonner toutes les autres limitations?
    Une grande interrogation qui dure depuis plusieurs millénaires: Albert Einstein y aura répondu avec une certaine « courbure » finie.

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