Introduction à la Physique des Trous Noirs

 

Parmi les phénomènes cosmologiques les plus mystérieux, il va sans dire que le trou noir est de loin le plus populaire. Il est vrai qu’il est fascinant d’imaginer cette sorte de trou sans fond où tout ce qui y tombe, y compris la lumière, ne peut en ressortir. Bien évidemment, il s’agit d’une représentation imagée, mais qui n’est pas si loin de la réalité; après tout, on nomme ce phénomène « trou » parce que c’est ce à quoi il s’apparente le plus! Dans ce travail, j’exposerai, dans un premier temps, la nature de ces objets si particuliers en tâchant de ne pas utiliser un vocabulaire trop poussé ainsi que des théories scientifiques complexes. Par la suite, je ferai la description des effets physiques particuliers aux abords de ces objets mystérieux, appuyé par des outils mathématiques. Finalement, j’aborderai les théories étant loin de faire l’unanimité au sein de la communauté scientifique ou étant purement spéculatives.

 

PARTIE 1                      L’objet astronomique

 

1.1 Qu’est-ce qu’un trou noir?

1.2 Comment s’y prend-on pour détecter les trous noirs?

 

 


PARTIE 2                           L’objet physique

 

2.1 Introduction à la théorie de la relativité générale

 

2.2 L’effet de « lentille » gravitationnelle

·         Dans un champ gravitationnel faible

·         Dans un champ gravitationnel extrême (trous noirs)


2.3 Caractéristiques d’un trou noir

·         La sphère de photons (Photon sphere)

·         L’horizon (Event horizon)

·         La singularité

 

2.4 Un voyage aux alentours d’un trou noir

·         L’approche

·         L’orbite rapprochée

·         La sonde

 

2.5 L’évaporation des trous noirs

 

 


PARTIE 3                        Les présuppositions

 

3.1 L’intérieur des trous noirs

 

3.2 Les trous de ver (wormhole)

 


Bibliographie

 

Octobre 2001

Frédéric Laliberté