Astrophysique
Carlo Rovelli : “Le trou blanc nous permet de traverser ce qu’Einstein appelait le bord de la réalité, la fin du temps”
Cette image du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA montre la galaxie spirale NGC 4845, située à plus de 65 millions d'années-lumière dans la constellation de la Vierge. Comme la grande majorité des galaxies, le centre incandescent de NGC 4845 abrite une version gigantesque d’un trou noir : un trou noir supermassif. © Nasa
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L’astrophysicien Carlo Rovelli vient de publier Trous blancs (Flammarion, 2023), une nouvelle hypothèse sur l’évolution des profondeurs des trous noirs qui donne quelques vertiges philosophiques. Au cours d’un entretien d’une rare pédagogie, il nous explique comment il utilise son imagination pour se déplacer à l’intérieur des trous noirs comme des trous blancs.
Jusqu’à présent, nous avons étudié les trous noirs de l’extérieur. Vous renversez la perspective : vous imaginez voyager en son sein pour comprendre ce qu’il pourrait s’y produire… Pourquoi ?
Carlo Rovelli : Parce que je cherche à résoudre des questions ouvertes sur la physique des trous noirs. Par exemple, que se passe-t-il à la fin de la vie d’un trou noir ? Quand nous les observons, nous voyons de la matière tomber dedans : où va-t-elle ? Pour résoudre ces problèmes, la physique établie ne suffit pas. Nous devons utiliser des hypothèses, des théories non encore prouvées. Pour explorer ces territoires inconnus, les mathématiques sont nécessaires mais ne suffisent pas. Il faut aussi de l’imagination, des analogies, une capacité de voyager mentalement. Si l’on veut imaginer ce que l’on n’a jamais vu ni compris, il faut changer de perspective. Copernic imagine le système solaire comme il le verrait du Soleil. Einstein se demande ce qu’il verrait en chevauchant un rayon de lumière. On essaie de s’éloigner du connu. J’ai passé ma vie à construire une théorie de la gravité quantique. Ici, j’utilise ses équations pour imaginer chuter dans un trou noir, jusqu’au fond et au-delà…
La théorie de la relativité générale d’Einstein avait prédit l’existence de ces trous noirs. Mais pas vraiment ce qu’il se passe à l’intérieur, n’est-ce pas ?
La relativité générale d’Einstein prédit de façon fiable l’existence des trous noirs et ce qui se passe dedans, mais pas jusqu’au fond. Au fond, il y a des phénomènes quantiques qui échappent à sa théorie. Suivons ses équations : à l’intérieur, la gravité est si forte que l’espace-temps se tord dans une forme d’entonnoir qui s’allonge et se resserre de plus en plus. Si nous ignorons la physique quantique et suivons Einstein jusqu’au bout, l’étirement se poursuit jusqu’à ce que le long tube de l’entonnoir ne forme qu’une ligne : l’espace s’est effondré, le temps s’est arrêté.
