HAWKING STEPHEN WILLIAM (1942-2018)
Une succession de représentations des trous noirs
Entre 1970 et 1974, Hawking poursuit ses recherches sur les trous noirs avec plusieurs collaborateurs. Avec Brandon Carter et Werner Israel, il démontre le théorème, pressenti par John Archibald Wheeler et connu humoristiquement sous la dénomination de no hairtheorem, ou, en d'autres termes : « un trou noir n'a pas de poils ». Cela signifie que les seules propriétés qui sont conservées lorsque de la matière est absorbée par un trou noir sont la masse, le moment angulaire et la charge électrique : toutes les autres propriétés (la forme, la composition chimique, le fait même que l'on ait affaire à de la matière ou à de l'antimatière, mais aussi toute information...) sont détruites.
En 1974, Hawking énonce la conjecture étonnante que les trous noirs ne sont pas réellement noirs ! En appliquant les lois de la théorie quantique à un trou noir, il montre que, au niveau quantique – c'est-à-dire à l'échelle la plus petite de la réalité physique –, des particules et du rayonnement « s'évaporent » du trou noir. Il s'agit là d'une conséquence du principe d'incertitude de Heisenberg, qui conduit à la création fugace de particules « virtuelles » au voisinage de l'horizon des événements. Le rayonnement des trous noirs ainsi que leur éventuelle évaporation sont connus sous le nom d'effet Hawking. En définitive, le trou noir exploserait dans une gerbe de rayonnement.
Il existe une série de difficultés, voire de contradictions dans les conclusions successives que Hawking tire de ses calculs. L’une des dernières, remontant à 2004, concerne la « fin de l’Univers ». Hawking avait postulé que les trous noirs absorberaient tout ce qui passe à proximité de leur champ gravitationnel y compris la lumière, ce qui représenterait ainsi la phase finale de l’Univers. Toute information serait détruite. Il estime s’être trompé en 2004 et admet qu’une sorte d’hologramme de l’information persisterait en surface des trous noirs. Il avance alors une autre théorie contradictoire de la précédente à propos des trous noirs, pour conclure en 2014 au fait que « le concept de trou noir est incompatible avec la mécanique quantique », ce qui revient à admettre qu’il a échoué à concilier physique quantique et relativité générale.
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Simon MITTON
: directeur de
Scientific,Technical, and Medical Publishing , Cambridge (Royaume-uni) - Encyclopædia Universalis : services rédactionnels de l'Encyclopædia Universalis
Classification
Média
Stephen Hawking
Mike Marsland/ WireImage/ Getty Images
Autres références
-
INTELLIGENCE ARTIFICIELLE (IA)
- Écrit par Jean-Gabriel GANASCIA
- 5 584 mots
- 5 médias
...légendes anciennes telle celle du Golem, réactivée pourrait-on dire depuis le milieu des années 2010 par des personnalités comme l’astrophysicien Stephen Hawking (1942-2018), le chef d’entreprise Elon Musk, l’ingénieur Ray Kurzweil ou encore par les tenants de ce que l’on appelle aujourd’hui l’«... -
RELATIVITÉ - Relativité générale
- Écrit par Thibault DAMOUR et Stanley DESER
- 11 950 mots
- 3 médias
...régions de champ gravitationnel fort est d'ailleurs un phénomène générique de la théorie d'Einstein, comme le montrent des théorèmes dus à Roger Penrose et Stephen W. Hawking. Dans le cas de la formation d'un trou noir, cette singularité n'est pas « visible » de l'extérieur. La conjecture de « censure cosmique... -
TROUS NOIRS
- Écrit par Jean-Pierre LUMINET
- 12 848 mots
- 13 médias
...ce qui est en contradiction flagrante avec la définition classique du trou noir (puisque rien ne s’en échappe). Le paradoxe fut résolu en 1975, lorsque Stephen Hawking calcula qu’un microtrou noir soumis aux lois de la mécanique quantique émet forcément un rayonnement. Ce dernier, appelé « rayonnement...
