Chapitre 1 : Une brève histoire des trous noirs
Chapitre 2 : L'unification du temps et de l'espace
Chapitre 3 : Contenir l'infini dans un récipient fini
Chapitre 4 : Courber l'espace-temps
Chapitre 5 : Dans le trou noir
Chapitre 6 : Trous blancs et trous de ver
Chapitre 7 : Le pays des merveilles de Kerr
Chapitre 8 : De véritables trous noirs créés par l'effondrement d'étoiles
Chapitre 9 : Thermodynamique des trous noirs
Chapitre 10 Rayonnement de Hawking
Chapitre 11 Spaghettification et évaporation
Chapitre 12 Applaudissements à une main
Chapitre 13 : Le monde holographique
Chapitre 14 : Une île dans les eaux vives
Chapitre 15 : Code parfait
Remerciements | Note du traducteur | Notes | Sources des images | Index

Le plus bel objet céleste créé par la nature : un trou noir
Une exploration spatiale fantastique qui révélera la relation entre la gravité et l'espace-temps.

Au centre de la Voie lactée se trouve un corps céleste dont la masse est quatre millions de fois supérieure à celle du Soleil.
Dans cette zone, le temps et l'espace sont tellement déformés que même la lumière ne peut s'en échapper.
L'intérieur de la sphère d'un rayon de 12 millions de kilomètres située au centre de la Voie lactée est complètement isolé de l'extérieur.
La surface de cette sphère est l'« horizon des événements ».
Selon la relativité générale, il existe une singularité, la « fin des temps », juste là.
Le monde au-delà de l'horizon des événements qui contient la singularité est un trou noir.
Ce livre guide les lecteurs à travers le chemin emprunté par la physique au cours des 100 dernières années, notamment la distorsion de l'espace-temps des trous noirs, les diagrammes de Penrose qui illustrent l'espace-temps des trous noirs, les trous de ver et les trous blancs, les trous noirs de Kerr, les trous noirs et la thermodynamique, le rayonnement de Hawking, l'intrication quantique et le principe de l'holographie.


Un trou noir, quelque chose que tout le monde connaît mais que personne ne connaît vraiment.

Un trou noir est le vestige de la plus grande étoile qui existait autrefois au centre de la Voie lactée.
Elle se crée naturellement lorsque la matière s'agglomère sous l'effet de la gravité et qu'il n'y a plus d'espace pour qu'elle existe normalement.
Les lois de la physique démontrent l'existence des trous noirs, mais leurs propriétés spécifiques restent largement inconnues.
Aujourd'hui encore, les physiciens peinent à comprendre ce que les lois existantes ne permettent pas de connaître.
Les trous noirs existent dans un espace-temps où les lois de la gravité, de la mécanique quantique et de la thermodynamique ne peuvent coexister pacifiquement.
Ainsi, par le passé, les physiciens ont nié l'existence des trous noirs, affirmant : « Il doit exister un facteur qui empêche la création de trous noirs. »
Einstein lui-même a déclaré en 1939 que « les trous noirs n'existent pas dans le monde réel ».
Depuis lors, de nombreux chercheurs, dont Subramanian Chandrasekhar, Robert Oppenheimer, John Archibald Wheeler et Roger Penrose, ont reconnu que les trous noirs n'étaient pas des « monstres cosmiques indésirables » mais des « conséquences inévitables de l'univers ».


L'idée que notre univers est un monde à l'intérieur d'un ordinateur quantique

En 1974, lorsque Stephen Hawking annonça la théorie du rayonnement des trous noirs (rayonnement de Hawking), les trous noirs entrèrent dans le domaine de la mécanique quantique ainsi que dans celui de la gravité.
Les trous noirs sont apparus comme le modèle optimal pour tester les théories combinant mécanique quantique et gravité.
À mesure que la relation entre la gravité et la théorie quantique commençait à être révélée, la recherche sur les trous noirs est entrée dans une nouvelle ère.
La double relation entre la théorie de la gravité et la théorie quantique a été révélée lorsque le physicien argentin Juan Maldacena a annoncé le principe holographique, qui stipule que « la théorie de la gravité définie dans l'espace anti-de Sitter est identique à la théorie quantique définie à sa frontière ».
L'auteur introduit ici la notion d'« intrication quantique » et va jusqu'à spéculer que « la gravité et la théorie quantique pourraient être liées par l'intrication ».
La crédibilité de cette affirmation réside dans les propos du traducteur, Park Byeong-cheol.


Contrairement à d'autres ouvrages de vulgarisation physique qui se contentent d'énumérer des références avant de disparaître, « Cox lui-même rame et fait traverser la rivière au lecteur. »
Dans un style détaillé et vivant, Cox suggère que la nature même du temps et de l'espace pourrait être un vaste réseau de bits quantiques, que nous pourrions vivre à l'intérieur d'un ordinateur quantique géant.
Depuis un siècle, les plus grands physiciens traquent le majestueux et mystérieux trou noir, découvrant un monde fascinant, et les résultats nous ont invariablement été bénéfiques.
J'attends avec impatience l'avenir que nous réservent les recherches sans limites sur les trous noirs.