4. Des singularités à la gravitation quantique
Pages 163 à 208
Citer ce chapitre
- LUMINET, Jean-Pierre
- et LACHIÈZE-REY, Marc,
- Luminet, Jean-Pierre.
- et al.
- Luminet, J.-P.
- et Lachièze-Rey, M.
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- Luminet, J.-P.
- et Lachièze-Rey, M.
- Luminet, Jean-Pierre.
- et al.
- LUMINET, Jean-Pierre
- et LACHIÈZE-REY, Marc,
Notes
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[1]
« L’Univers en expansion », Annales de la Société Scientifique de Bruxelles, voir J.-P. Luminet, L’invention du Big Bang, cf. bibliographie générale.
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[2]
Voir J.-P Luminet, Les trous noirs, cf. bibliographie générale.
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[3]
Voir par exemple Marc Lachièze-Rey, Voyager dans le temps : la physique moderne et la temporalité, cf. bibliographie générale.
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[4]
Voir Marc Lachièze-Rey, Initiation à la cosmologie, cf. bibliographie générale.
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[5]
Pour plus de détails, voir J.-P. Luminet, L’invention du Big Bang, op. cit. et Les avatars du vide, op. cit.
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[6]
Quelques approches théoriques récentes, comme la théorie des supercordes (voir ici) ou la gravité quantique à boucles (voir ici), suggèrent des modèles cosmologiques dépourvus de singularité initiale ; l’ère de Planck manifesterait un « rebond cosmique » entre une ère « pré-Big Bang » en contraction, et l’expansion actuelle.
-
[7]
Alain Connes, Géométrie non commutative, cf. bibliographie générale.
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[8]
Pour une introduction non technique : http://www.einstein-online.info/spotlights/causal_sets/
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[9]
Voir par exemple Carlo Rovelli : Par-delà le visible, cf. bibliographie générale.
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[10]
Patrick Iglesias-Zemmour, « Diffeology », American Mathematical Society, 2015.
-
[11]
Is Life Worth Living? [La vie vaut-elle d’être vécue ?], address to the Young Men’s Christian Association of Harvard University, mai 1895.
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[12]
Martin J. Rees, Just Six Numbers: The Deep Forces That Shape the Universe. Weidenfeld & Nicolson, Londres, 1999.
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[13]
K. Popper, The logic of scientific discovery, 1934. Trad. fr. La logique de la découverte scientifique, Payot, 2007.
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[14]
Même si certains, tel en France le chercheur Aurélien Barrau, sont de fervents défenseurs du multivers ; voir A. Barrau : Des univers multiples, à l’aube d’une cosmologie nouvelle, Paris, Dunod, 2014.
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[15]
Ce fut longtemps le cas pour les trous noirs, dont l’existence ne reposait que sur des preuves indirectes, jusqu’à leur très récente détection directe (fin 2015) par le biais des ondes gravitationnelles qu’un couple d’entre eux a émises.
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[16]
Trad. fr. De la pluralité des mondes, Éditions de l’Éclat, 2007.
-
[17]
M. Tegmark, « Is “The theory of everything” merely the ultimate ensemble theory? » Annals of Physics, Vol 270, 1998 ; voir aussi Notre univers mathématique, Dunod, 2018.
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[18]
On calcule aisément que si tous les êtres humains jouaient au loto sur Terre, il y aurait plus de 1000 gagnants à chaque tirage.
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[19]
Voir par exemple J.-P. Luminet, http://blogs.futura-sciences.com/luminet/2015/09/03/le-rasoir-dockham-1-le-principe-de-simplicite/
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[20]
E.P. Wigner, « The unreasonable effectiveness of mathematics in the natural sciences », Communications on Pure and Applied Mathematics, XIII 1960 1-14.
Créatures hybrides enfantées par la relativité et la mécanique quantique, les trous noirs offrent à déguster quelques problèmes exemplaires d’infini.
Le concept remonte aux astronomes John Michell et Pierre Simon de Laplace, à la fin du xviiie siècle : un trou noir est un corps tellement condensé, au champ gravitationnel tellement intense, qu’il empêche toute matière et tout rayonnement de s’échapper. Ne laissant fuir aucun rayon lumineux, l’astre serait donc invisible. Cette condition requiert un rayon plus petit qu’une certaine valeur critique, aujourd’hui appelée rayon de Schwarzschild : 3 km pour un corps de la masse du Soleil, 1 cm seulement pour un corps de la masse de la Terre. Cela donne une idée de l’extrême concentration de matière requise pour former un trou noir.
La théorie de la relativité générale fournit une assise théorique au concept de trou noir. En décembre 1915, un mois seulement après la parution des articles fondateurs d’Einstein, Karl Schwarzschild découvre, dans le cadre de cette théorie, une solution qui décrit le champ gravitationnel d’une masse sphérique entourée de vide. La géométrie d’espace-temps correspondante s’applique remarquablement bien, par exemple, au champ gravitationnel régnant dans le système solaire (le Soleil est pratiquement sphérique, et le reste de la matière du système solaire a par rapport à lui une masse si faible qu’on peut l’assimiler à du vide). Mais l’intérêt de la solution de Schwarzschild va bien au-delà. Elle ne dépend pas de la nature de l’astre qui l’engendre, mais uniquement de sa masse…
Date de mise en ligne : 10/03/2025
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