Can a black hole be destroyed? - Fabio Pacucci

1,771,240 views ・ 2019-05-16

TED-Ed


Veuillez double-cliquer sur les sous-titres anglais ci-dessous pour lire la vidéo.

Traducteur: Marine Gauchard Relecteur: eric vautier
00:06
Black holes are among the most destructive objects in the universe.
0
6862
4910
Les trous noirs font partie des objets les plus dévastateurs de l'univers.
00:11
Anything that gets too close to the central singularity of a black hole,
1
11772
4500
Tout ce qui s'approche un peu trop de leur singularité gravitationnelle,
00:16
be it an asteroid, planet, or star,
2
16272
2840
que ce soit un astéroïde, une planète ou une étoile,
00:19
risks being torn apart by its extreme gravitational field.
3
19112
4690
risque d'être détruit par son champ gravitationnel intense.
00:23
And if the approaching object happens to cross the black hole’s event horizon,
4
23802
4723
Et si l'objet finit par franchir l'horizon des événements du trou noir,
00:28
it’ll disappear and never re-emerge,
5
28525
3111
il disparaît pour ne plus jamais refaire surface,
00:31
adding to the black hole’s mass and expanding its radius in the process.
6
31636
4410
augmentant ainsi sa masse et agrandissant son rayon.
00:36
There is nothing we could throw at a black hole
7
36046
2649
Il n'y a rien qu'on puisse jeter dans un trou noir
00:38
that would do the least bit of damage to it.
8
38695
2510
qui pourrait lui causer le moindre dommage.
00:41
Even another black hole won’t destroy it–
9
41205
2780
Même un autre trou noir ne le détruirait pas :
00:43
the two will simply merge into a larger black hole,
10
43985
3420
ils fusionneraient en un trou noir encore plus grand,
00:47
releasing a bit of energy as gravitational waves in the process.
11
47405
4630
et libéreront un peu d'énergie sous forme d'ondes gravitationnelles.
Selon certaines hypothèses,
00:52
By some accounts,
12
52035
1135
00:53
it’s possible that the universe may eventually consist entirely of black holes
13
53170
4400
il est possible que l'univers sera composé
entièrement de trous noirs
00:57
in a very distant future.
14
57570
1805
dans un futur très lointain.
00:59
And yet, there may be a way to destroy, or “evaporate,” these objects after all.
15
59375
6230
Et pourtant il y aurait un moyen de les détruire ou les « faire évaporer ».
01:05
If the theory is true,
16
65605
1560
Si cette théorie est juste,
01:07
all we need to do is to wait.
17
67165
2950
nous devons juste attendre.
01:10
In 1974,
18
70115
1270
En 1974,
01:11
Stephen Hawking theorized a process
19
71385
2300
Stephen Hawking a émis l'hypothèse
01:13
that could lead a black hole to gradually lose mass.
20
73685
3130
qu'un trou noir pourrait être poussé à perdre de la masse petit à petit.
01:16
Hawking radiation, as it came to be known,
21
76815
2850
Ce processus, appelé le rayonnement de Hawking,
01:19
is based on a well-established phenomenon called quantum fluctuations of the vacuum.
22
79665
5850
se base sur un phénomène bien connu : la fluctuation quantique du vide.
01:25
According to quantum mechanics,
23
85515
1780
Selon la mécanique quantique,
01:27
a given point in spacetime fluctuates between multiple possible energy states.
24
87295
5430
un point donné dans l'espace-temps
fluctue entre plusieurs niveaux d'énergie possibles.
01:32
These fluctuations are driven by the continuous creation and destruction
25
92725
4581
Ces fluctuations sont générées par la création et la destruction continue
01:37
of virtual particle pairs,
26
97306
2301
de paires virtuelles de particules,
01:39
which consist of a particle and its oppositely charged antiparticle.
27
99607
4640
composées d'une particule et d'une antiparticule de charge opposée.
01:44
Normally, the two collide and annihilate each other shortly after appearing,
28
104247
4583
D'habitude, elles se heurtent et se détruisent juste après leur apparition,
01:48
preserving the total energy.
29
108830
2060
conservant ainsi l'énergie totale.
01:50
But what happens when they appear just at the edge of a black hole’s event horizon?
30
110890
5620
Mais qu'arrive-t-il si elles se forment au bord de l'horizon d'un trou noir ?
01:56
If they’re positioned just right,
31
116510
2068
Si elles sont bien placées,
01:58
one of the particles could escape the black hole’s pull
32
118578
3220
une des particules pourrait échapper à la force d'attraction du trou noir
02:01
while its counterpart falls in.
33
121798
2450
alors que l'autre tomberait dedans.
02:04
It would then annihilate another oppositely charged particle
34
124248
3780
Cela détruirait une autre particule de charge opposée
02:08
within the event horizon of the black hole,
35
128028
2330
à l'intérieur de l'horizon des événements,
02:10
reducing the black hole’s mass.
36
130358
2300
diminuant ainsi la masse du trou noir.
02:12
Meanwhile, to an outside observer,
37
132658
2270
Pour un observateur extérieur,
02:14
it would look like the black hole had emitted the escaped particle.
38
134928
4430
le trou noir aurait simplement émis la particule qui s'est échappée.
02:19
Thus, unless a black hole continues to absorb additional matter and energy,
39
139358
5347
Ainsi, à moins qu'un trou noir absorbe toujours plus de matière et d'énergie,
02:24
it’ll evaporate particle by particle, at an excruciatingly slow rate.
40
144705
5550
il s'évaporera particule par particule, terriblement lentement.
02:30
How slow?
41
150255
957
C'est-à-dire ?
02:31
A branch of physics, called black hole thermodynamics, gives us an answer.
42
151212
5660
La thermodynamique des trous noirs, une branche de la physique, nous répond.
02:36
When everyday objects or celestial bodies release energy to their environment,
43
156872
4841
L'énergie libérée par des corps célestes et des objets du quotidien
02:41
we perceive that as heat,
44
161713
1868
nous parvient sous forme de chaleur,
02:43
and can use their energy emission to measure their temperature.
45
163581
3600
et nous pouvons utiliser cette énergie pour mesurer leur température.
02:47
Black hole thermodynamics
46
167181
1530
Selon la thermodynamique des trous noirs,
02:48
suggests that we can similarly define the “temperature” of a black hole.
47
168711
4750
il est possible de mesurer la « température » d'un trou noir :
02:53
It theorizes that the more massive the black hole,
48
173461
2960
plus il est grand,
02:56
the lower its temperature.
49
176421
1600
plus sa température sera basse.
02:58
The universe’s largest black holes
50
178021
2280
Les plus grands trous noirs de l'univers
03:00
would give off temperatures of the order of 10 to the -17th power Kelvin,
51
180301
5700
approcheraient une température de l'ordre de 10 puissance -17 Kelvin,
03:06
very close to absolute zero.
52
186001
2920
très proche du zéro absolu.
03:08
Meanwhile, one with the mass of the asteroid Vesta
53
188921
3730
Un trou noir ayant la même masse que l'astéroïde Vasta
03:12
would have a temperature close to 200 degrees Celsius,
54
192651
3810
aurait une température proche de 200 degrés Celsius,
03:16
thus releasing a lot of energy in the form of Hawking Radiation
55
196461
4200
libérant ainsi beaucoup d'énergie sous la forme du rayonnement de Hawking
03:20
to the cold outside environment.
56
200661
2546
dans l'environnement extérieur froid.
03:23
The smaller the black hole,
57
203207
1620
Plus un trou noir est petit,
03:24
the hotter it seems to be burning–
58
204827
2120
plus il semble brûler intensément :
03:26
and the sooner it’ll burn out completely.
59
206947
2870
il se consumera donc plus rapidement.
03:29
Just how soon?
60
209817
1100
En combien de temps ?
03:30
Well, don’t hold your breath.
61
210917
1480
Eh bien, pas de sitôt.
03:32
First of all, most black holes accrete, or absorb matter and energy,
62
212397
5000
Tout d'abord, la plupart des trous noirs accrètent ou absorbent de la matière
03:37
more quickly than they emit Hawking radiation.
63
217397
3133
plus vite qu'ils n'émettent le rayonnement de Hawking.
03:40
But even if a black hole with the mass of our Sun stopped accreting,
64
220530
4570
Mais même si un trou noir ayant la masse du Soleil cessait de croître,
03:45
it would take 10 to the 67th power years–
65
225100
3713
Il faudrait 10 puissance 67 années,
03:48
many many magnitudes longer than the current age of the Universe—
66
228813
4250
soit bien plus de temps que l'âge actuel de l'Univers-
03:53
to fully evaporate.
67
233063
1862
pour qu'il s'évapore complétement.
03:54
When a black hole reaches about 230 metric tons,
68
234925
4000
Quand un trou noir atteint 230 tonnes métriques,
03:58
it’ll have only one more second to live.
69
238925
3210
il lui reste une seconde à vivre.
04:02
In that final second,
70
242135
1530
Pendant cette dernière seconde,
04:03
its event horizon becomes increasingly tiny,
71
243665
3140
son horizon se rétrécit de plus en plus,
04:06
until finally releasing all of its energy back into the universe.
72
246805
4280
jusqu'à relâcher toute son énergie dans l'univers.
04:11
And while Hawking radiation has never been directly observed,
73
251093
3550
Bien que le rayonnement de Hawking n'ait jamais été observé,
04:14
some scientists believe that certain gamma ray flashes detected in the sky
74
254643
5190
des scientifiques croient que certains rayons gamma détectés dans le ciel
04:19
are actually traces of the last moments
75
259833
2774
témoigneraient des derniers instants
04:22
of small, primordial black holes formed at the dawn of time.
76
262607
5550
de petits trous noirs primordiaux formés lors du Big Bang.
04:28
Eventually, in an almost inconceivably distant future,
77
268157
4172
Peut-être que dans un futur lointain et inconcevable
04:32
the universe may be left as a cold and dark place.
78
272329
3746
l'univers pourrait devenir un endroit lugubre et froid.
04:36
But if Stephen Hawking was right,
79
276075
1730
Si Stephen Hawking avait raison,
04:37
before that happens,
80
277805
1530
avant que cela se produise,
04:39
the normally terrifying and otherwise impervious black holes
81
279335
4600
ces trous noirs aussi effrayants qu'impénétrables
04:43
will end their existence in a final blaze of glory.
82
283935
3951
finiront leur existence dans un dernier éclat de gloire.
À propos de ce site Web

Ce site vous présentera des vidéos YouTube utiles pour apprendre l'anglais. Vous verrez des leçons d'anglais dispensées par des professeurs de premier ordre du monde entier. Double-cliquez sur les sous-titres anglais affichés sur chaque page de vidéo pour lire la vidéo à partir de là. Les sous-titres défilent en synchronisation avec la lecture de la vidéo. Si vous avez des commentaires ou des demandes, veuillez nous contacter en utilisant ce formulaire de contact.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7