Espace

Les trous noirs ont prouvé que nous pouvons voir l'invisible et présenter l'incompréhensible

Les trous noirs capturent tout ce qu'ils rencontrent. Des particules subatomiques aux étoiles, en passant par les solides, les gaz, les liquides et même la lumière, tout ce qui y tombe disparaît. Et de la même manière, les trous noirs capturent l'imagination populaire. Les réflexions sur l'espace depuis que les gens ont vu pour la première fois les points de lumière orner le ciel nocturne font que l'esprit imagine des choses impossibles à voir ici sur Terre. Et les trous noirs élargissent l’imagination plus que tout autre miracle de l’astronomie.

A quoi ressemble un trou noir?

Le trou noir est un aspirateuraspirer la poussière d'étoile dans l'abîme le plus sans fond, en pliant l'espace-temps, provoquant une attraction gravitationnelle irrésistible, un non-être capable de tout effacer de la surface de la terre.

C'est un trou dans l'espace. Noir - parce que la lumière ne peut pas éviter son attrait. Et donc invisible. Inimaginable

Pourtant, les trous noirs ont essayé d'imaginer -avant même d'apprendre qu'ils existent vraiment. En 1784, John Michell, un géologue et membre du clergé anglais (et astronome amateur), suggéra que pour une étoile assez grande et assez dense, la gravité newtonienne serait trop forte pour que la lumière sorte. Il croyait (comme Newton) que la lumière est un flux de particules (alors beaucoup le pensaient). Michelle a calculé que la vitesse des particules légères serait insuffisante pour éviter la gravité d’une étoile aussi dense que le soleil, mais 500 fois son diamètre. «La lumière ne peut pas venir à nous», a-t-il écrit.

Environ dix ans plus tard, le mathématicien françaisPierre-Simon Laplace a également suggéré qu'il pourrait y avoir des «corps invisibles» dans l'espace. Laplace a imaginé une étoile avec une densité de la Terre et 250 fois plus large que le soleil. Son attraction gravitationnelle newtonienne ne permettrait pas à la lumière de quitter la surface. "Ainsi, les plus grands corps de l'univers peuvent être invisibles à cause de leur taille", a-t-il déclaré.

Ces trous noirs ne proviennent pas deLa gravité newtonienne et la théorie de la gravité d’Einstein - la théorie générale de la relativité. Einstein a caché des trous noirs (même de lui-même) dans ses équations. Mais l’astronome allemand Karl Schwarzschild a utilisé ce concept pendant la Première Guerre mondiale, peu de temps avant sa mort après une maladie sur le front russe. Schwarzschild, cependant, ne pouvait pas imaginer qu'une étoile puisse rétrécir à un point tel qu'elle dépasserait la densité nécessaire pour la rendre invisible. Cet exploit imaginaire a été réalisé par Robert Oppenheimer et Heartland Snyder en 1939 (la même année lorsque Einstein publia un article dans lequel il niait la possibilité de l'existence de trous noirs). Oppenheimer et Snyder ont calculé qu'une étoile assez massive pourrait s'effondrer sous sa propre gravité. “Cela fermera l'étoile de toute connexion avec l'observateur distant; seul le champ gravitationnel restera », ont-ils écrit.

Bientôt, Oppenheimer a pris le projet Manhattancréer une bombe atomique, et personne n’a prêté l’attention à ses étoiles qui s’effondraient jusqu’aux années 1960. En décembre 1963, ils ont été discutés lors d'un symposium à Dallas et quelques semaines plus tard lors d'une réunion à Cleveland. Quelqu'un a même prononcé l'expression "trou noir" pour s'y référer.

Mais ce nom n'était pas populaire jusqu'à ce quejusqu'à ce que John Archibald Wheeler prononce un discours en 1967. Alors a commencé une étude scientifique sérieuse des trous noirs. Stephen Hawking les étudia, en montrant qu'ils pouvaient émettre une forme de radiation faible, nommée en son honneur. Les astronomes ont recherché des trous noirs, rassemblant des preuves impressionnantes de leur existence, en se basant sur le mouvement des étoiles et d'autres substances à proximité des trous noirs. (En fait, Michelle a suggéré cette approche pour détecter la présence d’une étoile invisible). En 2016, les ondes gravitationnelles ont fourni une preuve précise de la collision de deux trous noirs.

Maintenant presque personne ne doute de leur existence. Mais bien que Michell, Oppenheimer, Wheeler, Hawking et bien d’autres aient imaginé ce que devrait être un trou noir, aucun d’entre eux ne l’avait jamais vu.

Et ainsi, littéralement en avril, le Event CollaborationHorizon Telescope présentait une image: l'obscurité d'un trou noir entouré de lumière. Cette image confirme ce que l'on savait déjà: les trous noirs ne sont pas simplement un produit de l'imagination, c'est une vérité présentée à l'origine par des esprits imprégnés d'une sorte d'esprit scientifique, croyant en la capacité de découvrir des phénomènes cosmiques sans être dans l'espace.

L'histoire de la science se souvient d'autres cas d'imaginairedes phénomènes qui défient l'imagination avant sa découverte. Paul Dirac a imaginé l'antimatière avant même sa découverte dans la nature. Alexander Friedman a imaginé l'expansion de l'Univers avant que les observations astronomiques ne le confirment. Les anciens philosophes grecs ont représenté les atomes pendant 2500 ans avant que la microscopie soit suffisamment compliquée pour les photographier. Tous ces fantasmes réussis étaient considérés par certains comme une insulte au bon sens ou à la logique ordinaire. Leur confirmation, comme avec la nouvelle image du trou noir, confirme la leçon selon laquelle l’absurdité apparente n’est pas un argument convaincant contre l’existence du phénomène.

Peut-être le fait que l'imagination humaineLes trous noirs ont vu le jour, malgré leur absurdité, et l’une des raisons pour lesquelles les trous noirs fascinent ceux qui y pensent. Le trou noir est devenu la preuve de l'existence de phénomènes astronomiques incroyablement incompréhensibles.

Et cela signifie que le pouvoir de l'imagination humaine peut être illimité. N'oubliez pas de regarder notre chat dans Telegram.