Qui n'a jamais rêvé de posséder tous les savoirs du monde ? Qui ne s'est jamais imaginé chercheur, scientifique, explorateur ? Qui n'a jamais songé aux milles secrets qu'il reste encore à découvrir sur Terre, et ailleurs ? Qui n'a jamais eu envie d'...
Les trous noirs ont inspirés les scientifiques, les faisant réfléchir à des objets célestes purement théorique ; le trou blanc et les trous de ver. Ceux-ci ne sont qu'hypothétiques pour l'instant, mais qui sait ce que l'Univers a encore d'incroyable à nous faire découvrir.
Le trou blanc
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Un trou blanc, aussi appelé fontaine blanche est un objet purement théorique. Il est susceptible d'exister car on peut le décrire avec les lois de la relativité générale mais son existence dans l'Univers n'a jamais été prouvé. La communauté scientifique s'accorde pour considérer que le concept de trou blanc a été suggéré en physique par le cosmologiste soviétique Igor D. Novikov en 1964.
Rappelons-le, un trou noir est caractérisé par une région de l'espace-temps où tout objets pénétrant dans cette région ne peut en sortir. La frontière de cette limite est appelé l'horizon des événements. En mathématique, un trou noir correspond à un certain type de solutions aux équations de la relativité générale (les équations d'Einstein). La solution la plus simple à ces équations représente un trou noir éternel. Cette solution dites trou noir de Schwarzschild, car elle a été trouvée par Karl Schwarzschild en 1916, décrit donc un trou noir éternel statique.
Or, s'il existe des trajectoires décrivant un objet pénétrant dans un trou noir, les équations d'Einstein impliquent l'existence de trajectoires semblables inverses. De telles trajectoires correspondraient à une configuration où toute trajectoire issue d'une région enveloppée par un horizon sort obligatoirement de celui-ci.
Un trou noir de Schwarzschild comprend ainsi deux types d'horizon : un horizon « futur » englobant une singularité gravitationnelle et décrivant par là un trou noir, et un horizon « passé », délimitant une région dans laquelle il est impossible de rester et dont on ne peut que sortir. Cette région est appelée trou blanc. Les fontaines blanches forment donc la symétrie des trous noirs.
Vu qu'il y a plusieurs types de trous noirs, il existe donc différents types de trous blancs. Dans le cas du trou noir de Schwarzschild, un objet sortant d'un trou blanc est issue de la singularité gravitationnelle qu'il contient.Dans le cas du trou noir de Reissner-Nordström le trou blanc se trouve être la « porte de sortie » d'un trou noir existant dans un autre univers. Une telle configuration trou noir - trou blancest appelée trou de ver. Dans les deux cas, cependant, il n'est pas possible d'atteindre la région située «dans» le trou blanc, aussi le comportement de celui-ci est totalement impossible à prévoir. En ce sens, un trou blanc est une configuration selon laquelle l'évolution de l'univers ne peut être prédite car elle n'est pas déterministe.
Un trou blanc ne doit pas être confondu avec une autre solution de Schwarzschild possédant une masse négative. Cette solution, qui est très probablement physiquement irréaliste, décrit une singularité nue et ne possède pas d'horizon qui délimiterait différentes régions de l'espace-temps.
En cosmologie, le Big Bang est souvent considéré comme un trou blanc ou un trou noir à l'envers. Mais dans sa conception basique, le Big Bang peut être vu comme une singularité nue dans l'espace intersidéral, il ne correspond, toutefois, pas à un trou blanc.
Le trou de ver
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Un trou de ver est un objet abstrait qui relierait deux régions distinctes de l'espace-temps, avec d'un côté, un trou noir, et de l'autre, un trou blanc. Il formerait un raccourci à travers l'espace-temps. Son utilisation permettrait de voyager d'un point A directement au point B et réduirait considérablement le temps qu'il faudrait pour parcourir la distance qui sépare ces deux points. Un trou de ver permettrait trois types de voyage : un déplacement dans l'espace, un déplacement dans le temps ou un déplacement à travers l'espace, et simultanément, à travers le temps.
Ces objets célestes sont des concepts uniquement théoriques. Leur existence et leur formation n'ont pas été prouvées.
Le physicien autrichien Ludwig Flamm est parfois présenté comme celui qui a été le premier à suggérer, dès 1916, l'existence des trous de ver. Mais, c'est Albert Einstein et Nathan Rosen que la communauté scientifique considère comme ceux qui ont évoqué en premier l'existence des trous de ver, en 1935. Charles W. Misner et John A. Wheeler ont donné le nom de trou de ver à cet objet céleste en 1957. Quelques années plus tard, Stephen Hawking et Richard Coleman ont repris le concept de Wheeler et ont suggéré que les trous de ver pouvaient être soumis à l'effet tunnel. Cet effet tunnel créerait des ouvertures dans l'espace-temps qui conduiraient à d'autres univers.
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De nos jours, différents types de trous de ver ont été décrits de façon théorique. Il y a le trou de ver de Schwarzschild, qui est infranchissable, le trou de ver de Reissner-Nordstrom ou Kerr-Newman, lui, est franchissable mais que dans un seul sens. Ce dernier peut contenir un trou de ver de Schwarzschild. Et il y a aussi, le trou de ver de Lorentz, franchissable dans les deux sens. Certains de ces trous de ver tournent sur eux-mêmes tandis que d'autres ont une symétrie sphérique et ne sont donc pas en rotation.
Des scientifiques comme Einstein et Rosen, Lorentz ou encore Wheeler ont essayé de fabriquer un trou de ver. Tout d'abord, il faut le créer à partir de masse négative et non positive car sinon il explose en éclats. En accumulant des masses négatives, on pourrait donc élaborer un trou de ver statique. John Wheeler émis l'hypothèse que deux singularités, deux objets dont le centre concentre lamasse, pourraient être reliées par un trou de ver qui serait une sorte de seuil entre ces deux régions. Einsten et Rosen, eux, ont suggérés que ces deux singularités pouvaient mener à d'autres endroits de l'Univers, de l'espace et du temps. Ces connexions spatio-temporelles sont appelées «ponts d'Einstein-Rosen». Mais personne ne sait comment entretenir ce passage sans qu'il se referme et comment lui donner une taille macroscopique. En effet ce « pont »mesure 10-33cm et est très instable, il se referme sur lui-même en 10-43 secondes et si on essaye de l'agrandir, il s'autodétruit. Tout ces problèmes expliquent pourquoi cet objet céleste et purement théorique et abstrait. Il faudra encore bien des années aux physiciens pour passer à l'étape expérimental.
On se retrouve jeudi pour de nouvelles découvertes ^^
