Le DESTIN de l’UNIVERS I & II

jeudi 25 avril 2013

N°11 - LE DESTIN DE L’UNIVERS I & II.
Jean-Pierre Luminet - Folio Essais 541/542 - 12/10 - 902 pages - Tout lecteur.

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RÉSUMÉ : Fruit de trente ans de recherche sur la dynamique de l’univers, cet ensemble de 2 ouvrages concerne les situations extrêmes de la matière-énergie lorsqu’elle soumet l’espace-temps à ses caprices. Récits sur la lumière dans tous ses états, où les trous noirs éclairent les fondements de la science (espace-temps/information/unification).

MOTS CLÉ : lumière, singularité, horizon, illumination, écume.

L’AUTEUR : Jean Pierre Luminet est astrophysicien, directeur du recherche au CNRS et membre du Laboratoire Univers & théories (Observatoire Paris-Meudon). On apprécie aussi son travail de diffuseur de la culture scientifique.

Couronné du Prix Européen de la Communication Scientifique (2007) l’ouvrage témoigne avant tout de la volonté de partage des connaissances de son auteur avec le soucis de rendre aussi sa poésie au monde sans lui enlever sa vérité. Spécialiste reconnu en cosmologie il offre aux trous noirs (T.N) leur effet de gloire dans le cadre de la gravitation relativiste. Suite à l’invention du Big-Bang (04), ou l’univers chiffonné (05) on appréciera ce travail de mise au point, où planent les ailes de C.Flammarion et de son Astronomie Populaire, d’avoir su bousculer notre imaginaire de scientifique.

Vol.1 : (Chap1/9). On ouvre sur l’aspect historique, hissé sur les épaules de géants qui finissent par pointer sur ces horizons d’espace-temps (E.T) où l’auteur a mis un peu d’ordre sur les diagrammes de Minkowski aptes à exploiter les paradoxes des jumeaux de cent ans d’âge (Langevin/1911). Invariances des lois de la physique convenablement accordées sur quelques principes judicieusement élus, donnent accès par la métrique, aux concepts de cônes de lumière (C.L) et de lignes d’univers (L.U) tisseuses du contenant E.T. Le principe d’équivalence y ajoute une courbure locale imposée par le contenu matière-énergie conduisant à des déchirures singulières, témoignages des limites de la théorie. Les divers scénarios sont largement développés pour ces étoiles, filles de l’ombre, à devenir ces cadavres exquis que sont ces, nébuleuses planétaires, naines blanches, novae, supernovae, pulsars, suivant la masse accrétée dans les nuages du milieu interstellaire. Les sursauts gamma (GRB= Gamma-Ray Burst) sont les événements les plus énergétiques dans la diversité cosmique observée. Longs, ils signent l’effondrement d’étoiles géantes primordiales (200Ms/hypernovae/scénario collapsar) ; courts, ils accompagnent la coalescence de 2 objets ultra-dense (étoiles à neutrons/Pulsar). Le T.N stellaire est la finalité de ces flashs cosmiques triomphe ultime de la gravitation ; 1/min dans le premier cas, 1 à 3/jour dans le second !
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Vol.2 : (Chap.10/23). Les T.N, étoiles effondrées, astres occlus, spécialité de l’auteur, sont matière à combler des horizons chimériques. Des équations d’Einstein (1915), Schwarzschild tire le rayon critique d’un astre où la lumière reste clouée sous un horizon (W.Rindler/1950). Lors de la phase d’effondrement, les C.L se renferment, la courbure se creuse jusqu’à la sphère photonique où les signaux lumineux émis tangentiellement retombent sur la surface. Frontière absolue (indépendante de l’observateur) de l’E.T, cet horizon des événements est un concept essentiel à la compréhension de la genèse des T.N par effondrement gravitationnel sur un diagramme d’E.T. Vous qui entrez ici, laissez toute espérance. On y voit les C.L se mettre à genoux à partir de la surface de l’étoile en phase d’effondrement, retardant d’autant le temps de réception des signaux sur les L.U destinées à un observateur extérieur, pour finalement venir côtoyer l’éternité, génératrice alignée sur la verticalité de l’axe du temps. La rotation des étoiles induit des T.N de Kerr plus réalistes où les C.L entraînés par la rotation conduisent à évoquer une limite statique d’où l’on peut encore s’échapper (ergosphère), par une trajectoire en spirale sortante. La singularité centrale devient anneau équatorial, et un second horizon interne apparaît. La carte du T.N ne porte que sur sa masse, sa charge et son moment d’inertie. Éclairé, il peut provoquer effet de gloire sur tissus souple d’E.T, imposant à certains photons un demi-tour sur leurs géodésiques. C’est à partir de ce type de rayonnement que l’auteur fut le premier à proposer (1978) l’apparence photographique lointaine d’un T.N entouré d’un disque d’accrétion lumineux, en simulant numériquement les distorsions optiques induites sur les anneaux par le champ gravitationnel et rendre sa grâce au labyrinthe des effets et des causes. D’autres intégrations numériques (A.Marck/90) reproduisent ce qu’observerait un voyageur au voisinage du T.N entouré du disque. Les cartes de Kruskal bricolent sur la topologie et les trous de ver. La quantique pourrait bien y jouer de cordes ou de boucles, à condition de laisser à la science toute liberté de manœuvre dans la spéculation à provoquer la rigueur en lui donnant des ailes ? Qu’advient-il d’un trou quand le fromage a disparu ? Les singularités gênantes appellent à plus de cohérence dans le choix des principes et l’horizon des T.N est peut-être le lieu où l’information mérite d’y être stimulée ? Glissons sur les divers types de T.N largement analysés dans l’ouvrage, rappelant qu’on va des T.N microscopiques primordiaux si vite évaporés, aux T.N galactiques faisant nid au cœur des galaxies et quasars en structurant l’univers, en passant par leurs intermédiaires T.N stellaires, parfois solitaires, déjà évoqués. Les nœuds pourraient concerner le discontinu des nouvelles dimensions de l’espace-temps aux échelles de Planck. Les concepts de cordes, de boucles, de branes, conduisent à celui de multivers où le destin de l’univers ekpyrotique ou pas, serait noyé dans la diversité prise par certaines constantes gommant toute trace d’intention ou de finitude.

Les meilleures pages de ce Grand Récit restent certainement à écrire quand on prend acte que seulement 1% de la matière cause aux lois de la physique. 26% d’une matière noire de nature inconnue mais bien active sur la courbure, et 73% d’une énergie sombre répulsive à l’œuvre depuis 7 milliards d’année, réveillent certaines ombres. A moins qu’il ne s’agisse de fluctuations d’énergie d’un vide quantique rempli de virtualités ?

Malgré tout le mérite de ce superbe ensemble, accompagné d’appendices et d’encarts pédagogiques où le poète tient sa lampe d’équipage sur ces lueurs qui saignent, on regrettera de n’avoir vu remuer ces quelques filets d’émaux qui font le charme de cet univers chiffonné, où la topologie tissait bien d’autres vertiges sur fond diffus cosmologique. Les événements sont l’écume des choses, c’est la mer qui m’intéresse.

Jacques CAZENOVE - 28/01/12



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