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L'espace et le temps s'effondrent Les objets en question sont infiniment sombres. Toute lumière qui tombe dessus et s'en approche trop… s'évanouira à jamais. Rien ne sera réfléchi ni diffusé en sens inverse, par l'ouverture béante dans l'espace-temps. Un domaine privilégié se détache du reste de l'Univers. Il ne communiquera plus avec lui. Sa frontière – son "horizon", surface immatérielle qui le borde - équivaut à un aller-simple vers l'ailleurs. Passé cette limite, le billet retour n'est plus valable. Toute entrée est définitive. Une porte pour s'évader du présent… Le voyageur imprudent qui s'y aventurerait pourra ne s'apercevoir de rien en traversant la frontire du non-retour. Cependant, il se précipite vers sa fin inéluctable et ira s'écraser, suppose-t-on, au centre de l'astre. Or les trous noirs sont encore bien plus stupéfiants! Leur déconnexion du cosmos empêche même de s'intéresser à ce que leurs entrailles intimes nous cachent. Elles cacheraient une singularit endroit o tout devient infini et o les lois de la physique, telles que nous les connaissons, cesssent de sappliquer.
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Donc il faut avoir pu s'échanger un signal – lumineux, par exemple – entre les deux événements. Que se passe-t-il si ce signal se déplace toujours à une même vitesse finie? Calculs à l'appui, Einstein démontre que deux événements simultanés dans le train se dérouleront avec un léger décalage s'ils sont observés des rails, le signal ne mettant pas, à cause du mouvement du train, le même temps pour parvenir à l'observateur. L'horloge à bord du train ne bat donc plus au même rythme que celle des rails. Et la mesure des longueurs en est modifiée puisqu'elle s'appuie sur la simultanéité. Dans son article, De l'électrodynamique des corps en mouvement, Einstein calcule comment longueurs et durées se transforment lorsqu'un même événement est mesuré dans des référentiels en mouvement uniforme les uns par rapport aux autres. Il ignore que ces formules ont déjà été écrites par Henri Poincaré. Mais il en comprend parfaitement les implications: dès lors qu'on impose à la lumière une vitesse constante, vitesse maximale d'une information pour aller d'un point à un autre, espace et temps cessent d'être indépendants.
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Elles se trouvent maintenant à plus de 17 milliards de kilomètres de la Terre, aux confins de la zone d'influence du Soleil. © Nasa/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab L'âge de l'univers Le télescope spatial Hubble peut étudier une très petite portion du ciel – un septième du diamètre de la Lune – pendant plusieurs jours. En étudiant les strates d'images captées par Hubble, il devient possible de voir dans le passé. On espère ainsi découvrir les toutes premières générations de galaxies. © DR Trois étoiles observées par la sonde CoRoT Voici trois étoiles observées par la sonde CoRoT qui démontrent que les étoiles vibrent comme le Soleil. Cette approche sismologique constitue un nouvel outil pour analyser la structure interne des étoiles, autrement inaccessible. © DR La trajectoire elliptique des étoiles de la Voie lactée La trajectoire elliptique des étoiles autour du centre de la Voie lactée révèle la présence d'un trou noir. Une vingtaine d'années d'observation avec des outils très précis ont permis d'arriver à cette conclusion.
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Les radiations qui traversent la galaxie vont des plus petits rayonnements gamma aux plus larges ondes radio: nous ne supportons que la plus petite partie d'entre elles, celles qui sont au dessus des ultraviolets et encore, pas en trop grande quantité (cf. trou dans la couche d'ozone). Nous ne supportons au maximum pas plus de dix fois notre pression atmosphérique en plus ou en moins, cela ne nous permet même pas d'aller partout sur notre planète alors à plus fort raison dans l'espace, où la pression est nulle, ou sur des corps très massifs où elle est multipliée par cinquante ou cent. En fait, pour que notre corps fonctionne normalement, nous avons besoin de réunir ces trois conditions: la chaleur, l'irradiation et la pression ainsi bien sûr qu'une atmosphère respirable. La planète Terre est la seule que nous connaissions à ce jour qui réunisse les conditions nécessaires pour notre forme de vie. Voyons maintenant comment elle fait pour les réunir alors que tout l'espace autour tend à les défaire.
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Toutes les distances sont à l'échelle et les objets sont représentés avec le plus d'exactitude possible. © Digital Universe, American Museum of Natural History, YouTube; musique: Suke Cerulo Taille de l'univers et rayonnement fossile En toute rigueur, tout ce que l'on peut dire c'est qu'au moins une portion spatiale d'un espace-temps s'est mis en expansion avec une vitesse dépassant celle de la lumière il y a 13, 7 milliards d'années, avant de le faire à un rythme moins rapide bien avant sa première seconde d'existence. De sorte que les régions dont nous parvient aujourd'hui le fameux rayonnement fossile, les plus lointaines observables, sont à une distance d'environ 45, 6 milliards d' années-lumière actuellement. Il faut bien comprendre que cette affirmation n'est pas paradoxale car si ni la lumière ni la matière ne peuvent dépasser la vitesse d'environ 300. 000 km/s dans l'espace, rien n'empêche l'espace entre deux objets de se dilater à une vitesse bien supérieure. Au final, la seule chose que nous sachions est que la taille de l' univers observable est d'au moins quelques dizaines de milliards d'années-lumière mais nous ne savons pas si l'univers total lui-même est fini, comme le pensent Stephen Hawking et Jean-Pierre Luminet, ou infini comme le pensent Roger Penrose et d'autres chercheurs.
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Aux grandes longueurs d'onde, un faisceau lumineux peut pousser une surface réfléchissante: c'est le principe des voiles solaires qui, un jour, pourraient propulser des mini-satellites dans le Système solaire. Mais pour de très faibles longueurs d'onde, la mécanique quantique prévoit un effet inverse… qu'une équipe de l'université Goethe (Allemagne) vient de mesurer pour la première fois. Les physiciens ont dirigé un rayonnement synchrotron sur des atomes d'hélium et des molécules d'azote. Ils ont choisi des longueurs d'onde très petites (0, 03 à 3 nm), du même ordre de grandeur que les atomes ciblés (0, 03 nm). Dans cette configuration, le rayon incident n'est plus simplement absorbé par la matière, mais les photons arrachent des électrons aux atomes, formant des ions. Les ions vont le plus souvent vers le rayon lumineux La théorie prévoit que dans ce cas, les particules émises (ions et électrons) ne partent pas forcément dans la direction impulsée par les photons. « Pour le démontrer, il fallait des mesures d'une précision impressionnante, et c'est ce qu'ils ont fait », salue Yann Mairesse, du laboratoire Celia (Bordeaux).
On a pensé à des manières qu'aurait trouvé la matière (porteuse d'information) pour s'échapper malgré tout d'un trou noir, mais sans succès. Sauf à reconsidérer la nature de la radiation de Hawking, qui peut-être n'était pas si parfaitement aléatoire (donc, dénuée d'information) que cela. Cette approche fut particulièrement développée en 1997 par Juan Maldacena qui utilisa la théorie des cordes pour montrer que, dans un cadre bien précis au moins, les principes de la physique quantique s'appliquent également à la surface d'un trou noir et donc, l'information ne se perd pas. Cette démonstration semble si puissante que Hawking lui-même, qui avait parié quelques année plus tôt avec le physicien John Preskill que l'information devait disparaître, s'admit vaincu et offrit en 2004 une encyclopédie de baseball à Preskill (qui la compara à un trou noir: lourde et difficile à comprendre). Un barbecue cosmique Mais le paradoxe n'en fut pas résolu pour autant, et Hawking pourrait bien demander un de ces jours qu'on lui rende son encyclopédie.
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Le verre traditionnel, lui, est caractérisé par des teintes bleu-vert, » dit Dietrich Förster. Comme le PLEXIGLAS® résiste aussi bien aux intempéries qu'aux rayons ultraviolets, l'effet optique obtenu se maintient dans la durée. Transparent de jour Sur le pont d'Ilzbrücke, à Passau, un cristal de sel agrandi des milliers de fois rappelle la route historique du commerce du sel. Il est constitué de sept blocs de PLEXIGLAS® de 15 centimètres d'épaisseurs. Ces blocs ont été assemblés afin de constituer un dé d'un mètre cube à partir duquel la structure a été fraisée. Illuminé la nuit Le cristal de sel est monté sur un socle en métal au sein duquel on a incorporé un système d'éclairage. Ainsi, de nuit, la sculpture s'illumine de l'intérieur, mettant ainsi en lumière les étonnantes propriétés conductrices du PLEXIGLAS®. Cubes en plexiglas pour vitrines : Commandez sur Techni-Contact - Mobilier d'exposition. Coller un matériau plastique sans bulle « Dans un premier temps, nous avons dû créer un cube de matière brute d'un mètre de côté, car il n'existe aucun bloc de verre acrylique de cette taille, » explique Thilo Üblagger, directeur de l'entreprise spécialisée en remodelage thermique, k-tec GmbH, de Salzbourg.