Que se passe-t-il quand on tombe dans un trou noir ? (ou le problème du firewall)

24 juin 2013

trou noir 300Cela fait un moment que je n’ai pas écrit de billet de physique théorique qui pique. Ça tombe bien : je vais pouvoir vous parler de ce paradoxe qui, depuis quelques mois, donne des insomnies à quelques chercheurs, spécialistes de ce domaine qu’on appelle la gravité quantique.

La question qui provoque tout cette agitation est « que se passe-t-il quand on tombe dans un trou noir ? » La réponse est bien évidemment qu’on finit par mourir.

Mourir, oui, mais comment ?

Il y a quelques mois, des chercheurs de l’Université de Santa Barbara en Californie ont publié un article démontrant que – contrairement à ce que l’on pensait – tout ce qui tombe dans un trou noir finit par se faire carboniser au contact de ce qu’ils ont appelé « un mur de feu » (firewall). Et l’air de rien, cette affirmation menace gravement certains fondements de la physique ! Lire la suite »


Sans Einstein, pas de GPS ! [Quoique...]

4 mars 2013

einstein GPSEn ce moment où l’on parle beaucoup de valorisation de la recherche, le grand public peut parfois s’interroger sur les retombées technologiques de certaines recherches très fondamentales.

Et pourtant les exemples ne manquent pas, à commencer par la mécanique quantique sans laquelle l’électronique et l’informatique n’existeraient pas !

Mais aujourd’hui, je voudrais évoquer le cas de la théorie de la relativité générale. Car cette théorie – qui nous permet de comprendre ce qu’est un trou noir ou comment s’est déroulé le big-bang – joue un rôle essentiel dans le fonctionnement du GPS.

[Edit du 25/04/2013 : Suite à une discussion en commentaire, on m'a fait remarquer que la méthode actuelle de compensation des horloges GPS n'utilise en fait PAS les formules issues des théories d'Einstein. Si le fait que les effets relativistes 'perturbent' le GPS est incontestable, il est donc faux de dire que sans la relativité le GPS ne pourrait pas fonctionner. Il s'agirait donc d'une légende urbaine que j'ai honteusement contribué à propager. Mais que ca ne vous empêche pas d'étudier la physique de la chose !] Lire la suite »


La plus grosse erreur de toute l’histoire de la physique

14 mai 2012

En théorie, il n’y a pas de différence entre la théorie et la pratique. En pratique, il y en a une.

Aujourd’hui nous allons voir ce qui est, à ma connaissance, la plus grosse erreur jamais commise en physique théorique, au moins au sens quantitatif. Elle concerne l’énergie du vide, cette quantité qu’on appelle parfois l’énergie noire.

Si jamais il vous est déjà arrivé de faire un calcul manifestement faux, et d’en être tout honteux : lisez ceci, ça va vous décomplexer ! Lire la suite »


La théorie de la relativité de … Galilée !

10 octobre 2011

L’actualité scientifique de ces derniers jours a fait beaucoup de références à la théorie de la relativité restreinte. A cette occasion, j’ai pensé que c’était une bonne idée de rappeler que l’idée de relativité ne date pas d’Einstein, mais trouve son origine dans les travaux de Galilée.

On peut même considérer que la relativité restreinte d’Einstein n’est qu’une altération simple, mais lourde de conséquence, de la relativité de Galilée.

Mon idée dans ce billet sera donc de vous présenter cette relativité galiléenne d’une manière qui, je l’espère, rendra plus limpide la relativité restreinte à ceux qui l’ont apprise, ou à ceux qui souhaitent la découvrir bientôt. Lire la suite »


Il y a bien longtemps, dans une galaxie lointaine, très lointaine…

27 mars 2011

Il y a quelques mois, une équipe internationale a annoncé la découverte de la plus lointaine galaxie jamais observée [1]. Ce travail se base sur l’analyse de la lumière émise par cette galaxie, et notamment ce que l’on appelle le décalage vers le rouge. Voyons ce qu’est ce décalage et comment son intensité permet de quantifier le chemin parcouru par la lumière depuis son émission par la galaxie.

L’expansion de l’Univers

Le premier ingrédient pour comprendre la manière dont on estime l’âge et la distance des galaxies lointaines est l’expansion de l’Univers. La théorie de la Relativité Générale, mise au point par Einstein au début du XXème siècle, nous prédit que l’espace peut se dilater au cours du temps.

Cette dilatation a comme conséquence que les galaxies s’éloignent les unes des autres, un peu comme si elles vivaient sur un tissu extensible sur lequel on tire progressivement. Lire la suite »


Non, l’Univers n’a pas 10 dimensions !

14 mars 2011

Depuis l’avènement de la théorie des cordes, on entend souvent que nous vivrions en réalité dans un Univers à 10 dimensions. Mais cette affirmation est trompeuse, et ce indépendamment de la validité de ces théories. En effet le nombre de dimensions de l’espace-temps est une caractéristique du formalisme mathématique utilisé, et ne devrait pas être considéré comme une propriété physique mesurable de l’Univers.

La théorie des cordes

Un des problèmes fondamentaux de la physique théorique du XXIème siècle consiste en l’unification de la théorie de l’infiniment petit, la mécanique quantique, avec celle de l’infiniment grand, la relativité générale.

Cette tâche est extrêmement ardue tant sur la plan du formalisme mathématique qu’en raison des questions conceptuelles qui se posent. La théorie des cordes constitue à ce jour la tentative la plus développée pour réaliser cet exploit. Lire la suite »


Les lentilles gravitatio-noël

17 décembre 2010

C’est Noël et on a fait un sapin !

Avec des boules en verre et une guirlande électrique !

Et comme tous les ans, je tombe en extase devant un phénomène physique propre aux boules en verre, aux guirlandes électriques et aux objets astrophysiques super-massifs.

Voyez-vous sur la photo ci-contre l’anneau lumineux rouge au périmètre de la boule  en verre ? Il est plus visible sur la photo du dessous, prise sans flash. Ce phénomène provient de la petite ampoule de guirlande électrique, située en arrière, pile au centre de la boule dans l’axe de mon objectif.

Cette petite ampoule émet une lumière rouge qu’on distingue au centre, mais elle émet également dans toutes les autres directions, et une partie de cette lumière est déviée par le verre de la boule.

Ces rayons lumineux déviés donnent alors l’impression de provenir du périmètre de la boule en verre. C’est le principe de l’image virtuelle que l’on étudie en optique géométrique.

L’idée en est rappelé ci-dessous

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