{"id":3149,"date":"2018-03-15T15:59:30","date_gmt":"2018-03-15T15:59:30","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/?p=3149"},"modified":"2020-04-16T12:30:20","modified_gmt":"2020-04-16T12:30:20","slug":"stephen-hawking-1942-2018-travaux","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/2018\/03\/15\/stephen-hawking-1942-2018-travaux\/","title":{"rendered":"Stephen Hawking (1942-2018) : ses travaux"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify\"><strong>Compl\u00e9ment au billet pr\u00e9c\u00e9dent <a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/2018\/03\/14\/stephen-hawking-1942-2018-souvenirs-personnels\/\">Stephen Hawking (1942-2018) : Souvenirs personnels<\/a><\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Les travaux de Stephen Hawking tournent essentiellement autour d\u2019une interrogation aussi vieille que l\u2019humanit\u00e9 : l\u2019\u00e9ternit\u00e9 du temps. Pour tenter d\u2019y r\u00e9pondre de fa\u00e7on pertinente, le physicien britannique\u00a0 a utilis\u00e9 l\u2019arsenal de la physique contemporaine : la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale (th\u00e9orie de la gravitation), la m\u00e9canique quantique (th\u00e9orie des particules \u00e9l\u00e9mentaires et de leurs interactions) et le probl\u00e9matique mariage des deux (la gravitation quantique), concentrant sa strat\u00e9gie sur deux domaines cl\u00e9s de la recherche th\u00e9orique : les trous noirs et la cosmologie.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">La relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale pr\u00e9dit que les \u00e9toiles tr\u00e8s massives s\u2019effondrent sur elles-m\u00eames sans limite. Leur champ gravitationnel devient alors si grand qu\u2019il emprisonne la mati\u00e8re et la lumi\u00e8re \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019un \u00ab trou noir \u00bb, zone de non-retour d\u00e9limit\u00e9e par une surface appel\u00e9e horizon des \u00e9v\u00e9nements. \u00c0 la fin des ann\u00e9es 1960, Hawking et son mentor Roger Penrose ont d\u00e9montr\u00e9 qu\u2019au-del\u00e0 de l\u2019horizon, l\u2019effondrement gravitationnel doit in\u00e9vitablement se poursuivre pour atteindre un stade \u00ab singulier \u00bb o\u00f9 la densit\u00e9 devient infinie. A la question \u00ab\u00a0le temps a-t-il une fin ?\u00a0\u00bb, la r\u00e9ponse est donc oui dans le cadre de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale classique : le futur s\u2019arr\u00eate aux singularit\u00e9s cach\u00e9es au fond des trous noirs.<\/p>\n<figure id=\"attachment_2034\" aria-describedby=\"caption-attachment-2034\" style=\"width: 264px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/01\/Roger_Penrose_1.gif\" rel=\"lightbox[3149]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-2034\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/01\/Roger_Penrose_1.gif\" alt=\"\" width=\"264\" height=\"262\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-2034\" class=\"wp-caption-text\">On doit \u00e0 Roger Penrose (n\u00e9 en 1931) de nombreuses contributions \u00e0 la physique des trous noirs, \u00e0 la cosmologie et aux math\u00e9matiques.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">Hawking s\u2019est ensuite attach\u00e9, en collaboration avec d\u2019autres chercheurs, \u00e0 la mise en place d\u2019une \u00ab thermodynamique des trous noirs \u00bb calqu\u00e9e sur les lois de la thermodynamique usuelle, autrement dit \u00e0 les mod\u00e9liser comme des syst\u00e8mes physiques capables d\u2019interagir avec le milieu ext\u00e9rieur et d\u2019\u00e9voluer au cours du temps. Hawking a notamment d\u00e9montr\u00e9 la loi de croissance irr\u00e9versible de l\u2019aire d\u2019un trou noir, qui peut \u00eatre mise en parall\u00e8le avec la loi de croissance de l\u2019entropie. En outre, la gravit\u00e9 de surface d\u2019un trou noir doit jouer le r\u00f4le d\u2019une temp\u00e9rature. Un paradoxe, point\u00e9 par Jacob Bekenstein de l\u2019Universit\u00e9 de Princeton, surgit alors : si le trou noir poss\u00e8de r\u00e9ellement une temp\u00e9rature et une entropie, il doit \u00eatre capable de rayonner de l\u2019\u00e9nergie, ce qui entre en conflit avec sa d\u00e9finition classique.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3156\" aria-describedby=\"caption-attachment-3156\" style=\"width: 369px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2018\/03\/Aire-trou-noir.jpg\" rel=\"lightbox[3149]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-3156 size-full\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2018\/03\/Aire-trou-noir.jpg\" alt=\"\" width=\"369\" height=\"394\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3156\" class=\"wp-caption-text\">En 1970, Stephen Hawking et le physicien grec Demetrios Christodolou ont d\u00e9montr\u00e9 qu&#8217;au cours de son \u00e9volution, un trou noir ne peut qu\u2019accro\u00eetre sa surface. Si deux trous noirs entrent en collision, ils forment un seul trou noir dont la surface A3 est plus grande que la somme des surfaces A1 et A2 des trous noirs parents.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">Le dilemme a \u00e9t\u00e9 r\u00e9solu en 1974 par Hawking (un peu par hasard a-t-il plus tard reconnu), lorsqu\u2019il a entrepris d\u2019\u00e9tudier l\u2019interaction d\u2019un trou noir avec le vide quantique. Dans la conception classique du trou noir, rien ne peut sortir de l\u2019horizon. En m\u00e9canique quantique, au contraire, en raison du principe d\u2019incertitude, une particule a toujours une probabilit\u00e9 non nulle de franchir une barri\u00e8re de potentiel par effet tunnel. Appliqu\u00e9 \u00e0 la th\u00e9orie des trous noirs microscopiques, le principe d\u2019incertitude cr\u00e9e des sortes de \u00ab\u00a0tunnels quantiques\u00a0\u00bb \u00e0 travers l\u2019horizon gravitationnellement infranchissable, permettant \u00e0 des particules de s\u2019en \u00e9chapper et au trou noir de s\u2019\u00e9vaporer. Cette \u00e9vaporation quantique du trou noir se manifeste sous forme d\u2019un rayonnement dont la temp\u00e9rature est bien fix\u00e9e par la gravit\u00e9 r\u00e9gnant \u00e0 la surface du trou noir.<\/p>\n<figure id=\"attachment_2432\" aria-describedby=\"caption-attachment-2432\" style=\"width: 349px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/07\/TNquantique.jpg\" rel=\"lightbox[3149]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-2432\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/07\/TNquantique.jpg\" alt=\"\" width=\"349\" height=\"403\" srcset=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/07\/TNquantique.jpg 712w, https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/07\/TNquantique-389x450.jpg 389w\" sizes=\"auto, (max-width: 349px) 100vw, 349px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-2432\" class=\"wp-caption-text\">Une explication de l&#8217;\u00e9vaporation d&#8217;un micro trou noir par polarisation du vide quantique.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">L\u2019\u00e9vaporation quantique est totalement n\u00e9gligeable pour les trous noirs astrophysiques de masse stellaire ou galactique, lesquels s\u2019accroissent au cours du temps, mais Hawking a montr\u00e9 qu\u2019elle deviendrait dominante pour les \u00ab\u00a0mini-trous noirs\u00a0\u00bb de la taille d\u2019un proton et moins massifs qu\u2019un milliard de tonnes, leur temps d\u2019\u00e9vaporation devenant plus court que l\u2019\u00e2ge de l\u2019univers (quatorze milliards d\u2019ann\u00e9es). De tels objets auraient pu se former au cours du Big Bang, lorsque la densit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie ambiante \u00e9tait si \u00e9lev\u00e9e que la moindre fluctuation aurait pu se condenser en trou noir microscopique.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Cette d\u00e9couverte th\u00e9orique du rayonnement quantique des trous noirs \u2013 appel\u00e9 depuis \u00ab\u00a0rayonnement Hawking\u00a0\u00bb \u2013 a permis de comprendre que les trous noirs, outre leur int\u00e9r\u00eat astrophysique, jouent le r\u00f4le d\u2019une pierre de Rosette dans le d\u00e9chiffrage des liens \u00e9nigmatiques entre gravit\u00e9, quantas et thermodynamique. C\u2019est \u00e0 ce titre qu\u2019elle restera la contribution la plus importante de Hawking \u00e0 la physique th\u00e9orique moderne.<!--more--><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Stephen a toujours travaill\u00e9 aux fronti\u00e8res les plus sp\u00e9culatives de la physique th\u00e9orique, g\u00e9n\u00e9ralement hors de port\u00e9e des v\u00e9rifications exp\u00e9rimentales li\u00e9es aux technologies d\u2019aujourd\u2019hui. Aux c\u00f4t\u00e9s de quelques autres esprits brillants de la discipline comme Roger Penrose, Edward Witten ou Andrei Linde, voil\u00e0 qui le marginalise du courant principal des physiciens \u00ab\u00a0pragmatiques\u00a0\u00bb qui estiment qu\u2019une th\u00e9orie, aussi belle soit-elle, n\u2019a de vraie valeur que si elle supporte la confrontation avec l\u2019observation. Et ceux-l\u00e0 seuls sont \u00e9ligibles pour le prix Nobel de physique\u2026 Hawking n\u2019avait par cons\u00e9quent aucune chance d\u2019en \u00eatre laur\u00e9at ! Certes, il a \u00e9mis au moins une fois une pr\u00e9diction th\u00e9orique qui aurait pu \u00eatre test\u00e9e par l\u2019observation astronomique\u00a0: l\u2019\u00e9vaporation des mini-trous primordiaux, qui devrait se traduire par des bouff\u00e9es caract\u00e9ristiques de rayonnement gamma parfaitement d\u00e9tectables par les instruments actuels. Mais aucun indice n\u2019a pu confirmer l\u2019hypoth\u00e8se : ou bien les mini-trous noirs primordiaux n\u2019existent pas ou bien, s\u2019ils existent, soit ils ne s\u2019\u00e9vaporent pas, soit ils sont extr\u00eamement rares\u2026<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Les liens entre la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale et la physique quantique sont \u00e9galement mis \u00e0 l\u2019\u00e9preuve en cosmologie, science de l\u2019Univers consid\u00e9r\u00e9 comme un tout. L\u2019expansion de l\u2019espace sugg\u00e8re que, dans un pass\u00e9 lointain d\u2019environ quatorze milliards d\u2019ann\u00e9es, l\u2019Univers a d\u00fb \u00eatre petit, dense et tr\u00e8s chaud. Elle pose donc la question d\u2019un \u00ab d\u00e9but du temps \u00bb, tout au moins d\u2019un d\u00e9but de l\u2019expansion cosmique\u00a0: c\u2019est le fameux big bang, toujours si mal compris du public qui y voit une identification au &#8220;fiat lux&#8221; de la gen\u00e8se, mais qui pour les physiciens pose plus pragmatiquement le probl\u00e8me des &#8220;conditions initiales&#8221;.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3157\" aria-describedby=\"caption-attachment-3157\" style=\"width: 346px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2018\/03\/Singularite\u0301-big-bang.jpg\" rel=\"lightbox[3149]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-3157 size-full\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2018\/03\/Singularite\u0301-big-bang.jpg\" alt=\"\" width=\"346\" height=\"360\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3157\" class=\"wp-caption-text\">Dans la cosmologie standard, les galaxies de notre univers observable ont toutes pour origine un point infinit\u00e9simal, situ\u00e9 \u00e0 un moment fini dans le pass\u00e9 : la singularit\u00e9 du big bang. La notion de temps classique perd toute signification \u00e0 cet instant.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">Les premiers travaux cosmologiques de Hawking, publi\u00e9s entre 1966 et 1970, ont consist\u00e9 \u00e0 d\u00e9montrer (avec Roger Penrose) que, moyennant certaines hypoth\u00e8ses assez plausibles<em>, <\/em>l\u2019existence d\u2019un \u00ab\u00a0d\u00e9but du temps\u00a0\u00bb, \u00e0 savoir un \u00e9tat initial de densit\u00e9 infinie dans le pass\u00e9 de l\u2019univers, d\u00e9coule in\u00e9luctablement de la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale (une premi\u00e8re d\u00e9monstration, due \u00e0 Georges Lema\u00eetre, remontait \u00e0 1933, mais elle \u00e9tait rest\u00e9e inaper\u00e7ue). Pour cela, ils ont remarqu\u00e9 que l\u2019expansion de l\u2019Univers \u00e0 partir d\u2019un point singulier initial est l\u2019inverse temporel de l\u2019effondrement de la mati\u00e8re au centre des trous noirs.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Cependant, la d\u00e9monstration de l\u2019occurrence in\u00e9vitable des singularit\u00e9s en relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale n\u2019implique nullement qu\u2019elles existent bel et bien dans l\u2019univers r\u00e9el\u00a0! Les singularit\u00e9s traduisent en effet des limites absolues \u00e0 la description de l\u2019Univers, puisque les lois de la physique n\u2019y sont plus valables. C\u2019est la raison pour laquelle les physiciens cherchent plut\u00f4t \u00e0 \u00e9liminer les singularit\u00e9s, estimant \u00e0 juste titre que la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 classique devient invalide dans des conditions aussi extr\u00eames que l\u2019instant z\u00e9ro de l\u2019univers et le centre de trous noirs. Les travaux ult\u00e9rieurs de Hawking ont donc consist\u00e9 \u00e0 incorporer la m\u00e9canique quantique dans la cosmologie relativiste de fa\u00e7on \u00e0 \u00e9liminer les singularit\u00e9s et, par l\u00e0-m\u00eame, red\u00e9finir les conditions initiales de l\u2019Univers.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Plusieurs dizaines de th\u00e9oriciens ont travaill\u00e9 dans ce domaine dit de la <em>cosmologie quantique<\/em>, dont les \u00e9quations de base avaient \u00e9t\u00e9 mises au point dans les ann\u00e9es 1970 par les am\u00e9ricains John Wheeler et Bryce De Witt. Avec Jim Hartle, de l&#8217;Universit\u00e9 de Santa Barbara, Hawking a propos\u00e9 en 1983 une solution possible dans laquelle l&#8217;espace et le temps ne sont pas infinis mais n&#8217;ont ni fronti\u00e8re ni bord &#8211; de m\u00eame que la surface d&#8217;une sph\u00e8re, mais avec deux dimensions suppl\u00e9mentaires. De m\u00eame qu&#8217;il est possible de voyager tout autour de la surface de la Terre sans jamais rencontrer de bord, le Big Bang ne serait pas plus le d\u00e9but de l&#8217;espace-temps que le p\u00f4le Nord repr\u00e9senterait le d\u00e9but de la surface de la Terre. Dans ce mod\u00e8le particulier et tr\u00e8s simplifi\u00e9 par rapport aux \u00e9quations g\u00e9n\u00e9rales de Wheeler-De Witt, l&#8217;Univers n&#8217;a pas eu de commencement. L&#8217;\u00e9ternit\u00e9 du temps y retrouve sa place, au prix cependant de l&#8217;introduction d&#8217;un &#8220;temps imaginaire&#8221; (au sens des nombres imaginaires en math\u00e9matiques, o\u00f9 i<sup>2<\/sup> = -1).<\/p>\n<figure id=\"attachment_3155\" aria-describedby=\"caption-attachment-3155\" style=\"width: 358px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2018\/03\/hartle-hawking.jpg\" rel=\"lightbox[3149]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-3155 size-full\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2018\/03\/hartle-hawking.jpg\" alt=\"\" width=\"358\" height=\"336\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3155\" class=\"wp-caption-text\">Mod\u00e8le d&#8217;univers sans bord et \u00e0 temps imaginaire<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">A mon humble avis, l\u2019extraordinaire cr\u00e9ativit\u00e9 scientifique de Stephen Hawking a radicalement baiss\u00e9 au d\u00e9but des ann\u00e9es 1990, qui co\u00efncident d\u2019ailleurs avec la publication de son premier best-seller \u00ab\u00a0<em>Une br\u00e8ve histoire du temps<\/em>\u00a0\u00bb et sa subite transformation en ic\u00f4ne m\u00e9diatique. Depuis lors, il n\u2019a plus apport\u00e9 de contribution majeure \u00e0 la physique th\u00e9orique, tout en prenant des prises de position sur certains de ses d\u00e9veloppements faits par ses pairs, souvent p\u00e9remptoires mais tr\u00e8s \u00e9cout\u00e9es de la communaut\u00e9.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2018\/03\/TN-BBunivers.jpg\" rel=\"lightbox[3149]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-3154\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2018\/03\/TN-BBunivers.jpg\" alt=\"\" width=\"150\" height=\"231\" \/><\/a>Dans l\u2019un de ses ouvrages de vulgarisation publi\u00e9 en 1993 et intitul\u00e9 \u00ab\u00a0Trous noirs et b\u00e9b\u00e9-univers\u00a0\u00bb, il soutient par exemple que son hypoth\u00e8se du &#8220;temps imaginaire&#8221; repr\u00e9sente &#8220;un bond intellectuel du m\u00eame ordre que de croire \u00e0 la rondeur de la Terre&#8221;, qu\u2019elle \u00ab\u00a0a des implications profondes quant au r\u00f4le de Dieu dans les affaires de l&#8217;Univers\u00a0\u00bb, et que \u00ab\u00a0tous ceux qui sont dubitatifs ne l&#8217;ont techniquement pas comprise\u00a0\u00bb. Il harangue aussi les historiens des sciences et autres \u00e9pist\u00e9mologues \u2013 selon lui, des physiciens rat\u00e9s \u2013 qui se permettent de critiquer sa vision m\u00e9taphysique de la cr\u00e9ation\u00a0!<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Au milieu des ann\u00e9es 1990 Stephen Hawking s\u2019est enthousiasm\u00e9 pour la th\u00e9orie M, une extension compl\u00e8tement hypoth\u00e9tique de la th\u00e9orie des cordes propos\u00e9e par le physicien de Princeton Edward Witten, cens\u00e9e \u00eatre une \u00ab\u00a0Th\u00e9orie de Tout\u00a0\u00bb. Y croyant ferme, Hawking pr\u00e9dit alors que la physique \u00e9tait pratiquement arriv\u00e9e \u00e0 son terme, d\u00e9clarant que dans quelques d\u00e9cennies l&#8217;homme &#8220;conna\u00eetrait la pens\u00e9e de Dieu&#8221;. Avait-il oubli\u00e9 qu&#8217;\u00e0 la fin du XIX<sup>e<\/sup> si\u00e8cle le grand savant anglais Kelvin avait dit \u00e0 peu pr\u00e8s la m\u00eame chose, sans se douter que quelques ann\u00e9es apr\u00e8s la relativit\u00e9 et la m\u00e9canique quantique allaient bouleverser toute la physique connue de lui ? Certainement pas, car Hawking avait une bonne culture historique. Je suppute plut\u00f4t que la pression m\u00e9diatique sans cesse croissante le poussait \u00e0 faire des d\u00e9clarations de plus en plus fracassantes, au risque de se contredire \u00e0 maintes reprises. C\u2019est ainsi qu\u2019\u00e0 propos de son hypoth\u00e8se du temps imaginaire, il avait pr\u00e9c\u00e9demment d\u00e9clar\u00e9 que c\u2019\u00e9tait la seule mani\u00e8re d\u2019entrevoir le commencement de l\u2019univers d\u2019une mani\u00e8re totalement d\u00e9termin\u00e9e par les seules lois de la science sans faire appel \u00e0 l\u2019id\u00e9e d\u2019un Dieu cr\u00e9ateur. Et \u00e0 propos de la Th\u00e9orie de Tout \u2013 dont l\u2019\u00e9chec est devenu patent au d\u00e9but du XXI<sup>e<\/sup> si\u00e8cle, Hawking a fini par admettre dans un ouvrage publi\u00e9 en 2010 qu\u2019il doutait d\u00e9sormais de l\u2019existence d\u2019une telle th\u00e9orie : <em>\u00ab Il se pourrait que les attentes classiques du physicien d\u2019une th\u00e9orie unifi\u00e9e de la nature soient intenables, et qu\u2019il n\u2019existe aucune explication unique. \u00bb<\/em> L\u00e0 encore il n\u2019\u00e9tait pas le premier \u00e0 remettre en cause ce qui constitue aujourd\u2019hui le courant principal des recherches en gravitation quantique, et c\u2019est tout \u00e0 son honneur d\u2019avoir \u00e9t\u00e9 capable de changer d\u2019avis\u00a0: apr\u00e8s tout, seuls les esprits obtus (parmi lesquels certains physiciens r\u00e9put\u00e9s) ne changent jamais d\u2019avis\u00a0!<\/p>\n<figure id=\"attachment_2451\" aria-describedby=\"caption-attachment-2451\" style=\"width: 329px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/08\/mtheorystar.jpg\" rel=\"lightbox[3149]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-2451\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/08\/mtheorystar.jpg\" alt=\"\" width=\"329\" height=\"325\" srcset=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/08\/mtheorystar.jpg 636w, https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/08\/mtheorystar-450x444.jpg 450w\" sizes=\"auto, (max-width: 329px) 100vw, 329px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-2451\" class=\"wp-caption-text\">Ce diagramme en \u00e9toile r\u00e9sume les dualit\u00e9s entre les 5 th\u00e9ories des cordes en dimension 10, la th\u00e9orie des branes en dimension 11 et la tr\u00e8s hypoth\u00e9tique th\u00e9orie-m\u00e8re (M-theory) cens\u00e9e les toutes les englober.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">Un autre sujet important sur lequel Hawking a tenu des propos contradictoires est le \u00ab paradoxe de l\u2019information \u00bb pos\u00e9 par les trous noirs, qui voit s\u2019opposer les r\u00e8gles de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale et celles de la physique quantique. La question consiste \u00e0 savoir ce que devient l\u2019information aval\u00e9e par un trou noir. Les travaux pass\u00e9s de Hawking sur l\u2019\u00e9vaporation quantique des trous noirs impliquaient qu\u2019une partie de l\u2019information tomb\u00e9e dans un trou noir \u00e9tait irr\u00e9m\u00e9diablement perdue. Mais comme l\u2019on fait remarquer des physiciens sp\u00e9cialis\u00e9s dans la th\u00e9orie des champs, ceci contredit fermement l\u2019un des postulats de la physique quantique appel\u00e9 \u00ab unitarit\u00e9 \u00bb, en vertu duquel il ne peut y avoir ni cr\u00e9ation ni destruction d\u2019information. Hawking s\u2019est donc pench\u00e9 comme beaucoup d\u2019autres sur cette question \u00e9pineuse. Au d\u00e9but il maintenait fermement sa position initiale. Puis, l\u2019accumulation des travaux de ses pairs allant \u00e0 l\u2019encontre de son \u00e9nonc\u00e9, il a chang\u00e9 de fusil d\u2019\u00e9paule et annonc\u00e9 avoir r\u00e9solu le paradoxe en ao\u00fbt 2015, lors d\u2019un tr\u00e8s m\u00e9diatique expos\u00e9 donn\u00e9 \u00e0 Stockholm. Il a propos\u00e9 que l\u2019information aval\u00e9e par le trou noir \u00e9tait d\u2019abord stock\u00e9e sous forme d\u2019hologramme sur la surface de ce dernier, puis qu\u2019elle serait lib\u00e9r\u00e9e progressivement et enti\u00e8rement restitu\u00e9e lors de l\u2019\u00e9vaporation du trou noir. En l\u2019absence de publication scientifique et de fondations plus solides, cette hypoth\u00e8se &#8211; avanc\u00e9e auparavant par d\u2019autres chercheurs moins m\u00e9diatis\u00e9s &#8211; n\u2019a pas convaincu la communaut\u00e9 scientifique, et le paradoxe de l\u2019information n\u2019est toujours pas lev\u00e9 (le lecteur int\u00e9ress\u00e9 trouvera des explications plus compl\u00e8tes dans ma <a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/2016\/07\/27\/lunivers-holographique-1\/\"><strong>s\u00e9rie de billets sur le principe holographique et le paradoxe de l&#8217;informatio<\/strong>n<\/a>).<\/p>\n<figure id=\"attachment_2440\" aria-describedby=\"caption-attachment-2440\" style=\"width: 232px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/07\/information-paradox.jpg\" rel=\"lightbox[3149]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-2440 size-full\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/07\/information-paradox.jpg\" alt=\"\" width=\"232\" height=\"234\" srcset=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/07\/information-paradox.jpg 232w, https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2016\/07\/information-paradox-150x150.jpg 150w\" sizes=\"auto, (max-width: 232px) 100vw, 232px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-2440\" class=\"wp-caption-text\">L&#8217;information contenue dans le journal intime du personnage sera-t-elle enti\u00e8rement restitu\u00e9e lors de l&#8217;\u00e9vaporation quantique du trou noir? Selon la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale classique, non. Selon la m\u00e9canique quantique, oui.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify\">Me cantonnant ici \u00e0 une br\u00e8ve description des contributions les plus significatives de Stephen Hawking \u00e0 la physique fondamentale (omettant donc certains travaux moins convaincants sur l\u2019inflation ou les trous de ver), je ne commenterai pas les nombreux autres th\u00e8mes sur lesquels il s\u2019est r\u00e9cemment exprim\u00e9. Soumis \u00e0 une pression m\u00e9diatique sans cesse croissante, consacr\u00e9 nouvel oracle de l\u2019humanit\u00e9 cens\u00e9 r\u00e9pondre intelligemment \u00e0 n\u2019importe quelle question pos\u00e9e m\u00eame en dehors de son champ d\u2019expertise, l\u2019astrophysicien britannique n\u2019a pas h\u00e9sit\u00e9 \u00e0 donner des avis tranch\u00e9s sur l\u2019avenir de l\u2019humanit\u00e9, les dangers repr\u00e9sent\u00e9s par les robots et l\u2019intelligence artificielle ou la n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019\u00e9migrer sur la plan\u00e8te Mars.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Au-del\u00e0 de ces petites incartades, il \u00e9tait r\u00e9jouissant de voir combien Stephen s&#8217;en acquittait avec humour, voire une certaine ironie envers lui-m\u00eame. Il n&#8217;h\u00e9sitait pas \u00e0 reconna\u00eetre que son succ\u00e8s public \u00e9tait en grande partie due \u00e0 l&#8217;exploitation m\u00e9diatique de son image digne d&#8217;un roman de Philip K. Dick : celle d&#8217;un savant clou\u00e9 sur sa chaise, ne pouvant remuer qu&#8217;un doigt pour faire d\u00e9filer sur un \u00e9cran d&#8217;ordinateur des mots impossibles \u00e0 prononcer, mais capable, par la seule force de son mental, de d\u00e9chiffrer les myst\u00e8res les plus ardus de la cr\u00e9ation.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">Temps, \u00e9ternit\u00e9, naissance, mort sont des termes pr\u00e9gnants qui d\u00e9passent le cadre de la stricte rationalit\u00e9. Hawking \u00e9tait mieux plac\u00e9 que quiconque pour juger de la pr\u00e9carit\u00e9 de la condition humaine face \u00e0 l\u2019\u00e9crasante immensit\u00e9 du cosmos. La prodigieuse force intellectuelle qui l&#8217;a toujours anim\u00e9 illustre puissamment qu&#8217;il y a dans la connaissance le signe d&#8217;une &#8220;revendication&#8221; de l&#8217;\u00eatre humain face au cosmos. Au-del\u00e0 de ses faiblesses, c&#8217;est ce qui en fait toute la grandeur et, selon moi, ce qu\u2019il y a d\u2019essentiel \u00e0 retenir de la vie et l\u2019\u0153uvre de Stephen Hawking.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">\u00a0<a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2018\/03\/SHawking-sourire-1.jpg\" rel=\"lightbox[3149]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-3162 size-full\" src=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2018\/03\/SHawking-sourire-1.jpg\" alt=\"\" width=\"299\" height=\"169\" \/><\/a><\/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>Compl\u00e9ment au billet pr\u00e9c\u00e9dent Stephen Hawking (1942-2018) : Souvenirs personnels Les travaux de Stephen Hawking tournent essentiellement autour d\u2019une interrogation aussi vieille que l\u2019humanit\u00e9 : l\u2019\u00e9ternit\u00e9 du temps. Pour tenter d\u2019y r\u00e9pondre de fa\u00e7on pertinente, le physicien britannique\u00a0 a utilis\u00e9 l\u2019arsenal de la physique contemporaine : la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale (th\u00e9orie de la gravitation), la m\u00e9canique &hellip; <a href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/2018\/03\/15\/stephen-hawking-1942-2018-travaux\/\" class=\"more-link\">Continuer la lecture de <span class=\"screen-reader-text\">Stephen Hawking (1942-2018) : ses travaux<\/span>  <span class=\"meta-nav\">&rarr;<\/span><\/a><!-- AddThis Advanced Settings generic via filter on get_the_excerpt --><!-- AddThis Share Buttons generic via filter on get_the_excerpt --><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":3164,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[15,4],"tags":[401,405,138,403,402,400,404,262],"class_list":["post-3149","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actualites","category-sciences","tag-cosmologie-quantique","tag-gravitation-quantique","tag-relativite-generale","tag-roger-penrose","tag-singularites","tag-stephen-hawking","tag-theorie-de-tout","tag-trous-noirs"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v24.1 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Stephen Hawking (1942-2018) : ses travaux, par Jean-Pierre Luminet<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/2018\/03\/15\/stephen-hawking-1942-2018-travaux\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"fr_FR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Stephen Hawking (1942-2018) : ses travaux, par Jean-Pierre Luminet\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Compl\u00e9ment au billet pr\u00e9c\u00e9dent Stephen Hawking (1942-2018) : Souvenirs personnels Les travaux de Stephen Hawking tournent essentiellement autour d\u2019une interrogation aussi vieille que l\u2019humanit\u00e9 : l\u2019\u00e9ternit\u00e9 du temps. 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