{"id":1115,"date":"2014-11-01T14:16:31","date_gmt":"2014-11-01T14:16:31","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/?p=1115"},"modified":"2016-12-03T19:49:44","modified_gmt":"2016-12-03T19:49:44","slug":"interstellar-trou-noir-hollywood-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/2014\/11\/01\/interstellar-trou-noir-hollywood-1\/","title":{"rendered":"Interstellar : un trou noir \u00e0 Hollywood (1)"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify\">Certains d\u2019entre vous auront sans doute not\u00e9 une certaine effervescence m\u00e9diatique \u00e0 la veille de la sortie (le 5 Novembre) du film <strong><a title=\"Interstellar\" href=\"https:\/\/interstellar.withgoogle.com\/\" target=\"_blank\"><em>Interstellar<\/em><\/a><\/strong>. Fruit de la collaboration entre le r\u00e9alisateur <a title=\"Nolan\" href=\"http:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Christopher_Nolan\" target=\"_blank\">Christopher Nolan<\/a> et mon coll\u00e8gue physicien <a title=\"Thorne\" href=\"http:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Kip_Thorne\" target=\"_blank\">Kip Thorne<\/a>, <em>Interstellar<\/em> raconte les aventures d\u2019un groupe d\u2019explorateurs qui utilisent un <a title=\"trou de ver\" href=\"http:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Trou_de_ver\" target=\"_blank\"><strong>trou de ver<\/strong><\/a> pour parcourir des distances jusque-l\u00e0 infranchissables et trouver une nouvelle plan\u00e8te habitable \u00e0 coloniser pour l\u2019humanit\u00e9. A noter que Kip Thorne, conseiller scientifique du film mais aussi producteur ex\u00e9cutif, avait d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 consult\u00e9 dans les ann\u00e9es 1980 par Carl Sagan lorsque ce dernier, pour son roman <em>Contact <\/em>(ult\u00e9rieurement <a title=\"contact le film\" href=\"http:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Contact_%28film,_1997%29\" target=\"_blank\">adapt\u00e9 au cin\u00e9ma<\/a>), cherchait une m\u00e9thode scientifiquement plausible pour faire voyager ses h\u00e9ros dans l\u2019hyperespace\u00a0; Thorne, sp\u00e9cialiste de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale et des trous noirs, lui avait alors sugg\u00e9r\u00e9 ces hypoth\u00e9tiques racourcis de l\u2019espace-temps que sont les trous de ver.<\/p>\n\n<!-- iframe plugin v.5.1 wordpress.org\/plugins\/iframe\/ -->\n<iframe loading=\"lazy\" width=\"420\" height=\"315\" src=\"\/\/www.youtube.com\/embed\/aDJH3O45U1U\" frameborder=\"0\" 0=\"allowfullscreen\" scrolling=\"yes\" class=\"iframe-class\"><\/iframe>\n\n<p style=\"text-align: justify\">Mais pour esp\u00e9rer emprunter un trou de ver, encore faut-il d\u2019abord pouvoir naviguer dans les parages d\u2019un trou noir g\u00e9ant (comme celui qui r\u00e9side au centre de notre Voie lact\u00e9e, dont la masse est estim\u00e9e \u00e0 4 millions de fois celle du Soleil) et y plonger. A quoi donc ressemblerait visuellement un tel panorama cosmique, vu par le hublot d\u2019un vaisseau spatial\u00a0?<!--more--><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Alors tout jeune chercheur \u00e0 l\u2019Observatoire de Paris, je me suis attaqu\u00e9 \u00e0 ce probl\u00e8me il y a trente-cinq ans, et ce n\u2019est pas un manque de modestie que d\u2019affirmer que mon \u00e9tude a \u00e9t\u00e9 la premi\u00e8re \u00e0 r\u00e9aliser une simulation num\u00e9rique r\u00e9aliste d\u2019un trou noir entour\u00e9 d\u2019une structure gazeuse brillante, appel\u00e9e <a title=\"disque d'accr\u00e9tion\" href=\"http:\/\/www.futura-sciences.com\/magazines\/espace\/infos\/dico\/d\/astronomie-disque-accretion-3819\/\" target=\"_blank\">disque d\u2019accr\u00e9tion<\/a>. Mon article, publi\u00e9 en 1979 dans la revue sp\u00e9cialis\u00e9e <em>Astronomy and Astrophysics<\/em>, peut \u00eatre t\u00e9l\u00e9charg\u00e9 <a title=\"1979 A&amp;A\" href=\"http:\/\/adsabs.harvard.edu\/full\/1979A%26A....75..228L\" target=\"_blank\">ici<\/a>, et il est unanimement reconnu dans la communaut\u00e9 scientifique comme pionnier dans le domaine de la visualisation des trous noirs. Je reviendrai plus en d\u00e9tail sur son contenu dans un autre billet.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Cependant, la promotion du film Interstellar insiste beaucoup sur le r\u00e9alisme scientifique des images calcul\u00e9es par l\u2019\u00e9quipe de Kip Thorne. Selon les m\u00e9dias am\u00e9ricains comme <a title=\"Wired\" href=\"http:\/\/www.wired.com\/2014\/10\/astrophysics-interstellar-black-hole\/\" target=\"_blank\">Wired<\/a>, relay\u00e9s servilement et sans aucun esprit critique par les m\u00e9dias du monde entier (en particulier fran\u00e7ais, comme <a title=\"Franceinfo\" href=\"http:\/\/www.francetvinfo.fr\/culture\/cinema\/comment-le-film-interstellar-a-fait-progresser-la-science_729651.html\" target=\"_blank\">celui-ci<\/a>), la repr\u00e9sentation du trou noir montr\u00e9e notamment dans cette image du film serait le r\u00e9sultat d\u2019une \u00ab simulation num\u00e9rique d\u2019une pr\u00e9cision sans pr\u00e9c\u00e9dent\u00a0\u00bb.<\/p>\n<figure id=\"attachment_1117\" aria-describedby=\"caption-attachment-1117\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/TN-Wired.jpg\" rel=\"lightbox[1115]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-1117\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/TN-Wired-450x300.jpg\" alt=\"La simulation de trou noir entour\u00e9 d'un disque d'accr\u00e9tion montr\u00e9e dans &quot;Interstellar&quot; \" width=\"450\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/TN-Wired-450x300.jpg 450w, https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/TN-Wired-1024x682.jpg 1024w, https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/TN-Wired.jpg 1800w\" sizes=\"auto, (max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-1117\" class=\"wp-caption-text\">La simulation de trou noir entour\u00e9 d&#8217;un disque d&#8217;accr\u00e9tion montr\u00e9e dans &#8220;Interstellar&#8221;<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">Plus encore, le long-m\u00e9trage serait \u00ab\u00a0\u00e0 l&#8217;origine d&#8217;une nouvelle d\u00e9couverte sur la nature des trous noirs\u00a0\u00bb.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Questionn\u00e9 \u00e0 ce propos, je me suis donc permis de rappeler sur mon <a title=\"FB JPL\" href=\"https:\/\/www.facebook.com\/jeanpierre.luminet.1\" target=\"_blank\"><strong>mur Facebook<\/strong><\/a> que j\u2019avais d\u00e9j\u00e0 effectu\u00e9 un calcul analogue en 1979, avec une pr\u00e9cision qui n\u2019avait rien \u00e0 envier aux \u00ab\u00a0cent heures de calcul sur des superordinateurs\u00a0\u00bb mis en avant par l\u2019\u00e9quipe du film. Voici par exemple la figure 6 extraite de mon article, montrant les <em>courbes isoradiales<\/em> (c\u2019est-\u00e0-dire situ\u00e9es \u00e0 une distance constante du trou noir\u00a0; dans l\u2019espace euclidien ordinaire ce seraient des ellipses, dans l\u2019espace-temps d\u00e9form\u00e9 du trou noir elles prennent des formes compliqu\u00e9es mais que j&#8217;ai calcul\u00e9es pr\u00e9cis\u00e9ment gr\u00e2ce aux \u00e9quations de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale) d\u2019un disque mince entourant un trou noir sph\u00e9rique, telles qu\u2019elles seraient vues par un astronaute plac\u00e9 10\u00b0 au-dessus du plan du disque.<\/p>\n<figure id=\"attachment_1118\" aria-describedby=\"caption-attachment-1118\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/Isoradial.jpg\" rel=\"lightbox[1115]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-1118\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/Isoradial-450x330.jpg\" alt=\"L'une des figures extraites de mon article paru en 1979. Attention, il ne s'agit pas encore d'un image REALISTE.\" width=\"450\" height=\"330\" srcset=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/Isoradial-450x330.jpg 450w, https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/Isoradial.jpg 536w\" sizes=\"auto, (max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-1118\" class=\"wp-caption-text\">L&#8217;une des figures extraites de mon article paru en 1979. Attention, il ne s&#8217;agit pas encore d&#8217;un image REALISTE.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">On note une certaine similitude avec l\u2019image d\u2019Interstellar, la diff\u00e9rence venant de ce que dans le cas du film de Nolan, la vue est calcul\u00e9e pour un astronaute situ\u00e9 <em>dans<\/em> le plan du disque (d\u2019o\u00f9 la sym\u00e9trie de l\u2019image par rapport \u00e0 un axe horizontal).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">J\u2019expliquais ensuite que la \u00ab\u00a0 simulation num\u00e9rique d\u2019une pr\u00e9cision sans pr\u00e9c\u00e9dent\u00a0\u00bb d\u2019<em>Interstellar<\/em> n\u2019\u00e9tait en aucun cas REALISTE. Elle suppose en effet une brillance uniforme du disque d\u2019accr\u00e9tion. Or, celui-ci pr\u00e9sente n\u00e9cessairement un profil de temp\u00e9rature, de couleur et de luminosit\u00e9 variant fortement en fonction de la distance au trou noir. En outre, le disque est en <strong>rotation<\/strong> autour du trou noir \u00e0 des vitesses proches de celle de la lumi\u00e8re, ce qui induit des effets consid\u00e9rables sur le flux de lumi\u00e8re re\u00e7u par un observateur distant\u00a0: le fameux <strong><a title=\"Doppler\" href=\"http:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Effet_Doppler\" target=\"_blank\">effet Doppler<\/a><\/strong> amplifie la luminosit\u00e9 des r\u00e9gions du disque qui, en raison de leur rotation, se rapprochent de l\u2019observateur, et la diminue dans les r\u00e9gions qui s\u2019\u00e9loignent. Dans mon article de 1979, j\u2019avais tenu compte de tous ces effets astrophysiques et obtenu cette image devenue c\u00e9l\u00e8bre\u00a0:<\/p>\n<figure id=\"attachment_85\" aria-describedby=\"caption-attachment-85\" style=\"width: 730px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2013\/12\/Science1.jpg\" rel=\"lightbox[1115]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-85 size-full\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2013\/12\/Science1.jpg\" alt=\"Premi\u00e8re simulation d'ordinateur d'un trou noir entour\u00e9 d'un disque de gaz, que j'ai effectu\u00e9e en 1979. \" width=\"730\" height=\"385\" srcset=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2013\/12\/Science1.jpg 730w, https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2013\/12\/Science1-300x158.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 730px) 100vw, 730px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-85\" class=\"wp-caption-text\">Premi\u00e8re simulation d&#8217;ordinateur d&#8217;un trou noir entour\u00e9 d&#8217;un disque de gaz, que j&#8217;ai effectu\u00e9e en 1979.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">Quelques ann\u00e9es plus tard, gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019am\u00e9lioration des performances des ordinateurs, mon coll\u00e8gue et collaborateur \u00e0 l\u2019Observatoire de Paris, Jean-Alain Marck, avait <a title=\"JAM\" href=\"http:\/\/arxiv.org\/pdf\/gr-qc\/9505010.pdf%20\" target=\"_blank\">calcul\u00e9 ce m\u00eame type d\u2019images<\/a>, cette fois en couleurs et anim\u00e9es. Nous en avons m\u00eame fait un film que j\u2019ai post\u00e9 sur ma cha\u00eene youtube\u00a0:<\/p>\n\n<!-- iframe plugin v.5.1 wordpress.org\/plugins\/iframe\/ -->\n<iframe loading=\"lazy\" width=\"420\" height=\"315\" src=\"\/\/www.youtube.com\/embed\/5Oqop50ltrM\" frameborder=\"0\" 0=\"allowfullscreen\" scrolling=\"yes\" class=\"iframe-class\"><\/iframe>\n\n<p style=\"text-align: justify\">Ces simulations n\u2019ont jamais \u00e9t\u00e9 d\u00e9pass\u00e9es, mais elles n\u2019ont, h\u00e9las, pas connu la notori\u00e9t\u00e9 internationale qu\u2019elles m\u00e9ritaient en raison du d\u00e9c\u00e8s brutal de leur auteur.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Extraite du travail de Jean-Alain Marck, voici maintenant l\u2019image qui se rapprocherait le plus du cas pr\u00e9sent\u00e9 dans <em>Interstellar<\/em>, dans la mesure o\u00f9 la vue a \u00e9t\u00e9 calcul\u00e9e pour un astronaute se trouvant dans le plan du disque d\u2019accr\u00e9tion. On voit tout de suite la diff\u00e9rence\u00a0: il y a une forte asym\u00e9trie du flux lumineux entre la partie gauche et la partie droite de l\u2019image, en raison de la prise en compte de tous les effets astrophysiques mentionn\u00e9s plus haut. <strong>Cette image-l\u00e0 est bien plus pr\u00e9cise et r\u00e9aliste que celle d\u2019<em>Interstellar<\/em>\u00a0!<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/TN-equateur.jpg\" rel=\"lightbox[1115]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-1119\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/TN-equateur-450x300.jpg\" alt=\"TN-equateur\" width=\"450\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/TN-equateur-450x300.jpg 450w, https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/TN-equateur.jpg 663w\" sizes=\"auto, (max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">On ne s\u2019\u00e9tonnera gu\u00e8re que tous ces travaux, r\u00e9alis\u00e9s il y a plus de vingt ans et en France, ne soient cit\u00e9s dans aucun des m\u00e9dias am\u00e9ricains rendant compte d\u2019<em>Insterstellar<\/em>. Il va de soi que les besoins promotionnels du film impliquent une surench\u00e8re sur la primeur des exploits techniques r\u00e9alis\u00e9s par l\u2019\u00e9quipe de Nolan et l&#8217;omission de tout ce qui a pu se faire avant. On conna\u00eet en outre la tendance typiquement am\u00e9ricaine \u00e0 l\u2019auto-glorification et \u00e0 l\u2019ignorance de tout ce qui peut se faire ailleurs. On constate enfin l\u2019ignorance et le suivisme de nombre de journalistes se contentant le plus souvent de reproduire les d\u00e9p\u00eaches de l\u2019AFP sans aucun esprit critique, ou de traduire dans leur langue ce qu\u2019ils ont lu dans les m\u00e9dias anglo-saxons.<\/p>\n<figure id=\"attachment_1120\" aria-describedby=\"caption-attachment-1120\" style=\"width: 148px\" class=\"wp-caption alignright\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/KipThorne_web_1.jpg\" rel=\"lightbox[1115]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-1120\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/KipThorne_web_1-299x450.jpg\" alt=\"Kip Thorne en 2012\" width=\"148\" height=\"223\" srcset=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/KipThorne_web_1-299x450.jpg 299w, https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2014\/11\/KipThorne_web_1.jpg 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 148px) 100vw, 148px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-1120\" class=\"wp-caption-text\">Kip Thorne en 2012<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">Je me dois de pr\u00e9ciser que Kip Thorne n\u2019est que tr\u00e8s partiellement responsable de cette surench\u00e8re. En tant que scientifique responsable, il n\u2019ignore pas les contributions pass\u00e9es de ses pairs, et d\u00e8s la parution dans la presse am\u00e9ricaine des articles sur les suppos\u00e9es prouesses scientifiques d\u2019<em>Interstellar<\/em>, il m\u2019a envoy\u00e9 plusieurs e\u2013mails dans lesquels il pr\u00e9cise (je traduis de l\u2019anglais) que <em>\u00ab\u00a0L\u2019effet Doppler a \u00e9t\u00e9 n\u00e9glig\u00e9 dans les images, parce que (comme tu l\u2019as d\u00e9j\u00e0 d\u00e9montr\u00e9 il y a longtemps), cela rend le disque fortement asym\u00e9trique, ce que le grand public aurait plus de mal \u00e0 comprendre. \u00bb<\/em> Kip ajoute que lui et ses collaborateurs pr\u00e9parent un article technique pour la revue sp\u00e9cialis\u00e9e Classical &amp; Quantum Gravity, dans lequel il tiendront cette fois compte de tous les effets astrophysiques qu\u2019ils ont d\u00fb n\u00e9gliger pour les besoins d\u2019Hollywood. Et il ajoute \u00ab\u00a0<em>Notre article commence par discuter ton travail de pionnier sur le sujet\u00a0<\/em>\u00bb, ainsi que celui de J.A. Marck.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Voici donc un peu de justice et d\u2019\u00e9quilibre judicieusement r\u00e9tablis\u00a0! J\u2019imagine que ces rectifications resteront confidentielles, et que les m\u00e9dias du monde entier &#8211; y compris fran\u00e7ais &#8211; continueront \u00e0 glorifier les d\u00e9couvertes scientifiques sans pareilles soi-disant suscit\u00e9es par la production d\u2019un film \u00e0 Hollywood. Ce n\u2019est pas bien grave, et moi-m\u00eame je me pr\u00e9cipiterai pour aller voir le film de Nolan d\u00e8s sa sortie sur nos \u00e9crans marseillais !<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Dans une s\u00e9rie de billets \u00e0 venir, je reviendrai en d\u00e9tail sur l&#8217;historique des nombreux travaux portant sur la visualisation des trous noirs, pour le meilleur &#8230; et pour le pire, avec toutes les\u00a0 explications n\u00e9cessaires \u00e0 l&#8217;appui !<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<!-- AddThis Advanced Settings generic via filter on the_content --><!-- AddThis Share Buttons generic via filter on the_content -->","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Certains d\u2019entre vous auront sans doute not\u00e9 une certaine effervescence m\u00e9diatique \u00e0 la veille de la sortie (le 5 Novembre) du film Interstellar. 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