Stephen Hawking s’intéresse depuis longtemps aux trous noirs. Il a proposé une théorie très intéressante en 1974, une théorie désormais connue comme les fameux rayonnements de Hawking. Jeff Steinhauer, un physicien travaillant pour l’Institut de Technologie d’Haïfa, en Israël, a conduit une expérience en laboratoire afin de la démontrer. Une première.
Les trous noirs ont été évoqués pour la première fois à la fin du XVIIème siècle dans le cadre de la gravitation universelle d’Isaac Newton, sous la forme d’un simple concept.
Il a cependant fallu attendre le XXème siècle et la théorie sur la relativité générale d’Einstein pour qu’ils commencent à attirer l’attention des chercheurs et des physiciens.
Les trous noirs passionnent les physiciens depuis de nombreuses années
Dès lors, les études et les analyses se sont multipliées.
Mais qu’est ce qu’un trou noir au juste ? En astrophysique, ce terme fait référence à des objets célestes extrêmement compacts, des objets dotés d’un champ gravitationnel tellement intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. Cela veut aussi dire qu’ils n’émettent aucune lumière.
Ils sont donc totalement invisibles et ils sont par conséquent très difficiles à observer. Pour déterminer l’existence d’un trou noir, les astronomes et les physiciens se concentrent donc sur ses effets et donc sur des techniques d’observation indirectes.
Hawking s’est beaucoup intéressé à ces objets dans les années 70 et il a notamment développé une théorie très intéressante portant sur l’évaporation des trous noirs.
Le phénomène n’est pas simple à expliquer, bien entendu, mais il peut être (grossièrement) résumé de la façon suivante : les trous noirs émettent un rayonnement infime de corps noir, un rayonnement émanant de la surface de celui-ci. Si vous voulez approfondir le sujet, le mieux c’est encore de vous rendre ici.
Cette théorie avait fait couler beaucoup d’encre à l’époque et c’est assez logique car la nature des trous noirs fait qu’ils ne sont pas censés laisser s’échapper quoi que ce soit. Hawking est cependant parvenu à résoudre ce paradoxe en s’appuyant sur la mécanique quantique. Du moins en théorie car personne n’est parvenu à prouver cette théorie.
Il a recréé un trou noir en laboratoire pour prouver la théorie de Hawking
C’est précisément ce qui a poussé Jeff Steinhauser à mener une expérience surprenante dans son laboratoire, une expérience visant tout simplement à créer un trou noir artificiel pour en étudier son fonctionnement.
Pour mener à bien ce projet, le chercheur et son équipe ont donc créé un trou noir capable de piéger… le son, et non la lumière. Comment ont-ils procédé ? Tous les détails sont mentionnés dans cet article. En gros, ils ont commencé par faire passer des lasers dans un cylindre de 100 micromètres de diamètre avant de le refroidir brusquement à -273 °C pour le réchauffer de nouveau ensuite, le tout en créant en amont une barrière de son.
L’idée, c’était donc de reproduire la mécanique d’un trou noir.
La fine équipe est visiblement parvenue à ses fins et elle a ensuite procédé à plusieurs analyses afin de déterminer si des particules étaient capables de s’échapper de ce piège. Cela a été le cas et Steinhauser estime par conséquent qu’il y a de fortes chances que la théorie de Hawking soit fondée.
Si tel est le cas, alors le célèbre physicien pourrait décrocher un prix Nobel dans les années qui viennent.