{"id":2091,"date":"2015-05-04T10:00:27","date_gmt":"2015-05-04T08:00:27","guid":{"rendered":"http:\/\/nicotupe.fr\/Blog\/?p=2091"},"modified":"2015-04-26T20:38:51","modified_gmt":"2015-04-26T18:38:51","slug":"ps195-lastrophysique-dinterstellar","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/nicotupe.fr\/Blog\/2015\/05\/ps195-lastrophysique-dinterstellar\/","title":{"rendered":"PS195 &#8211; L&#8217;astrophysique d&#8217;Interstellar"},"content":{"rendered":"<p>Cet article est un dossier pour PodcastScience \u00e9pisode 195, n&#8217;h\u00e9sitez pas \u00e0 vous y balader sur le site <a href=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\">www.podcastscience.fm<\/a>!<\/p>\n<iframe loading=\"lazy\" width=\"100%\" height=\"166\" scrolling=\"no\" frameborder=\"no\" src=\"https:\/\/w.soundcloud.com\/player?url=https%3A%2F%2Fapi.soundcloud.com%2Ftracks%2F179331596&player_height=&player_height_multi=&player_width=&player_type=visual&color=ff5500&auto_play=&show_comments=&show_user=&buying=&sharing=&download=&show_artwork=&show_playcount=&hide_related=\"><\/iframe>\n<p>Podcast Science fait rarement de l\u2019actu, parle rarement de sp\u00e9culation scientifique, de ces th\u00e9ories encore toute jeunes, en construction qui font le quotidien des scientifiques. On n\u2019en parle pas parce qu\u2019elles sont la plupart du temps fausses et que ce sont ces m\u00eames scientifiques qui les ont cr\u00e9\u00e9es qui prennent un malin plaisir \u00e0 les d\u00e9construire. Alors, un jour, quand apr\u00e8s de nombreux efforts de la communaut\u00e9 scientifique, une th\u00e9orie tient bon, r\u00e9siste, on consid\u00e8re qu\u2019elle est suffisamment solide et devient une v\u00e9rit\u00e9. On part \u00e0 la recherche d\u2019exp\u00e9riences qui l\u2019invalideraient, ainsi va la science.<\/p>\n<p>Le 1er jour de l\u2019an 30 apr\u00e8s NicoTupe sortait Interstellar, un nouveau gros blockbuster se passant dans l\u2019espace et mettant la science et ses scientifiques au centre. Quelques mois plus t\u00f4t, dans la m\u00eame lign\u00e9e sortait Gravity et son impressionnant spectacle d\u2019un univers immense en apesanteur. Qu\u2019apporte donc Interstellar et pourquoi donc ressentir le besoin de parler du film de <a href=\"https:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Christopher_Nolan\">Nolan<\/a> et pas sp\u00e9cialement du film avec Sandra Bullock en personnage principal ? La raison en est simple, le gros de la science cosmique pr\u00e9sente dans Gravity peut s\u2019expliquer avec la th\u00e9orie Newtonienne, publi\u00e9e il y a plus de 400 ans et bien connue de tout le monde alors que la plupart des \u00e9v\u00e8nements pr\u00e9sents dans Interstellar n\u00e9cessitent de comprendre en partie la Relativit\u00e9 G\u00e9n\u00e9rale, la M\u00e9canique Quantique et m\u00eame un peu la Th\u00e9orie des Cordes&#8230; soit toutes les th\u00e9ories les plus actuelles pour comprendre et essayer de comprendre le monde qui nous entoure!\u2026<\/p>\n<h2>Un film (et un livre) \u00e0 vocations<\/h2>\n<p><a href=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/12\/41z2DGWIzqL._SX258_BO1204203200_.jpg\" rel=\"lightbox[2091]\"><br \/>\n<\/a><a href=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/12\/41z2DGWIzqL._SX258_BO1204203200_.jpg\" rel=\"lightbox[2091]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-4566 size-medium\" src=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/12\/41z2DGWIzqL._SX258_BO1204203200_-233x300.jpg\" alt=\"41z2DGWIzqL._SX258_BO1,204,203,200_\" width=\"233\" height=\"300\" \/><\/a>Cet \u00e9pisode ne serait pas sans un livre, sorte de compagnon indispensable au film pour les amoureux de science, \u201cThe Science of Interstellar\u201d, du c\u00e9l\u00e8bre astrophysicien Kip Thorne (dont Julie nous a fait un joli dossier), d\u00e9cortique la science pr\u00e9sente dans le film et ce, qu\u2019elle soit \u00e0 l\u2019\u00e9cran ou pas ! En effet, tout au long du livre, Kip Thorne \u00e9crit \u00e0 deux titres :<\/p>\n<ul>\n<li>Consultant scientifique du film : c\u2019est \u00e0 lui que l\u2019on doit certains aspects scientifiques du film dont l\u2019\u00e9l\u00e9ment le plus \u201cvisible\u201d est la mod\u00e9lisation du trou noir supermassif Gargantua<\/li>\n<li>Scientifique consultant le film : restant un scientifique, il a tent\u00e9 d\u2019interpr\u00eater scientifiquement les \u00e9l\u00e9ments scientifiques du film auquel il n\u2019a pas particip\u00e9 directement et a tent\u00e9 de les justifiier par les th\u00e9ories r\u00e9centes.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Ces deux aspects sont tout simplement passionnants et ce livre constitue la principale source de ce dossier.\u00a0Le cot\u00e9 \u201cconsultant scientifique\u201d \u00a0est passionnant comme pour chaque making of : on d\u00e9couvre quelles furent les coulisses et la g\u00e9n\u00e8se du film. On d\u00e9couvre en particulier, que Kip Thorne a pos\u00e9 deux r\u00e8gles sur la science dans le film qu\u2019il consid\u00e8re avoir respect\u00e9 :<\/p>\n<ol>\n<li>Rien ne viole des lois \u00e9tablies de la physique ou de notre connaissance de l\u2019univers.<\/li>\n<li>Toutes les sp\u00e9culations, souvent \u00e9tranges, sur les \u00e9l\u00e9ments encore mal connus des lois physiques et de notre univers proviendront autant que possible de scientifiques \u201crespectables\u201d (note : il se consid\u00e8re, \u00e0 juste titre, comme un scientifique respectable. Cela a son importance ici, car cela veut dire que les th\u00e9ories physiques provenant de son esprit et qu\u2019il consid\u00e8re acceptables rentrent aussi dans cette cat\u00e9gorie. Elles sont minoritaires dans le film mais elles existent).<\/li>\n<\/ol>\n<p>Alors soyons honn\u00eates, Kip Thorne est avant et surtout astrophysicien et c\u2019est cet aspect du film qu\u2019il critique et analyse. N\u2019attendez donc pas d\u2019explications sur toutes les incoh\u00e9rences narratives <a href=\"http:\/\/unodieuxconnard.com\/2014\/11\/14\/interstellar-le-script-aux-trous-noirs\/\">relev\u00e9es dans la blogosph\u00e8re<\/a>\u2026<\/p>\n<p>La partie interpr\u00e9tation scientifique est beaucoup plus rare et tout a fait passionnante \u00e0 lire : quand un scientifique d\u00e9couvre un nouveau fait, une nouvelle observation, il essaie de l\u2019expliquer gr\u00e2ce aux th\u00e9ories actuelles voire, plus rarement, cr\u00e9e une nouvelle th\u00e9orie pour coller aux observations. Kip Thorne, dans sa deuxi\u00e8me approche, s\u2019est plac\u00e9 sous ce point de vue. Il a consid\u00e9r\u00e9 les \u00e9l\u00e9ments du film comme des faits et a essay\u00e9 de voir s\u2019il arrivait \u00e0 les justifier scientifiquement.<\/p>\n<p>Dans tout cela, on a des v\u00e9rit\u00e9s, des \u201csuppositions \u00e9duqu\u00e9es\u201d (hypoth\u00e8ses non v\u00e9rifi\u00e9es que partagent la grosse majorit\u00e9 de la communaut\u00e9 scientifique) et les sp\u00e9culations (de vraies hypoth\u00e8ses, absolument pas unanimes au sein de la communaut\u00e9 scientifique mais soutenues par des scientifiques s\u00e9rieux).<\/p>\n<p>Ceci \u00e9tant dit, nous voici partis pour un court voyage dans la science du film et promis, \u00e0 part dans la derni\u00e8re partie pas de spoiler sur l\u2019histoire (et quand il y en aura donc, je vous pr\u00e9viendrai). Promis aussi, pour ceux qui n\u2019auraient pas aim\u00e9 le film, je ne parle pratiquement pas de la narration!<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2>L\u2019\u00e9lement dont on sait qu\u2019il est le moins \u201cr\u00e9aliste\u201d du film n\u2019est pas celui auquel vous pensez.<\/h2>\n<p>Commen\u00e7ons par l\u2019\u00e9l\u00e9ment de loin le moins cr\u00e9dible scientifiquement du film et qui est pourtant le plus \u201cacceptable\u201d par le bon sens commun tant il a \u00e9t\u00e9 us\u00e9 maintes et maintes fois au cin\u00e9ma et dans les s\u00e9ries : le trou de ver.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/ps195_B3UGa2NIMAABsCo.jpg\" rel=\"lightbox[2091]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-4544 size-medium\" src=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/ps195_B3UGa2NIMAABsCo-300x300.jpg\" alt=\"ps195_B3UGa2NIMAABsCo.jpg\" width=\"300\" height=\"300\" \/><\/a><\/p>\n<p>Comme son nom l\u2019indique, une fois qu\u2019on a bien entendu \u201cver\u201d comme \u201cver de terre\u201d et non comme \u201cverre de table\u201d, le trou de ver vient de sa similitude avec le trou que fait le ver dans une pomme. Sur une pomme donc, imaginez un trou qui la traverserait totalement. Pour aller d\u2019un cot\u00e9 \u00e0 l\u2019autre de la pomme, il y a deux solutions : passer par l\u2019ext\u00e9rieur ou par l\u2019int\u00e9rieur et bien entendu, le passage par l\u2019int\u00e9rieur est beaucoup plus court. Dans le m\u00eame ordre d\u2019id\u00e9e, les trous de Ver, pr\u00e9vus par la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale sont un pain b\u00e9ni pour la science fiction : ils permettent d\u2019atteindre des zones tr\u00e8s \u00e9loign\u00e9es de l\u2019espace en tr\u00e8s peu de temps sans pour autant d\u00e9passer la vitesse de la lumi\u00e8re.<\/p>\n<p>Ces trous de Ver, d\u00e9couverts th\u00e9oriquement en 1916 n\u2019ont commenc\u00e9 \u00e0 \u00eatre mieux compris qu\u2019en 1962 quand <a href=\"https:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/John_Wheeler\">John Wheeler<\/a> et Robert Fuller ont d\u00e9couvert qu\u2019ils n\u2019\u00e9taient pas statiques. Pour qu\u2019un trou de ver se forme, il faut deux singularit\u00e9s de deux \u201ccot\u00e9s oppos\u00e9s de l\u2019univers\u201d comme des deux cot\u00e9 de la pomme. Quand ces deux singularit\u00e9s se \u201crencontrent\u201d, elles forment un trou de ver et sa circonf\u00e9rence s\u2019agrandit pour qu\u2019il prenne r\u00e9ellement la forme d\u2019un tunel. Pour vous donner une id\u00e9e plus simple de la chose, prenez une feuille de papier et repliez la sur elle m\u00eame, percez alors un trou avec un crayon entre les deux morceaux de papier repli\u00e9s l\u2019un sur l\u2019autre, vous aurez l\u2019image d\u2019un trou de ver. Par contre, votre trou de papier est bien plus stable que le trou de ver qui lui, tr\u00e8s rapidement, se remet \u00e0 r\u00e9tr\u00e9cir puis les deux singularit\u00e9s se s\u00e9parent de nouveau. En fait la cr\u00e9ation et la destruction du trou de ver est tellement rapide que rien, pas m\u00eame la lumi\u00e8re, n\u2019est capable de le traverser !<\/p>\n<p>Et ce n\u2019est pas le seul probl\u00e8me\u2026. Comme je viens de vous le raconter, le trou de ver prend pour origine deux singularit\u00e9s, des sortes de trous noirs qui aspirent vers eux, via la gravit\u00e9 tout ce qu\u2019il y a autour. Alors m\u00eame si un tel tunnel \u00e9tait stable, ses deux cot\u00e9s aspireraient ! Il serait impossible aussi de le traverser\u2026 Tout cela pour dire que quelque soit l\u2019approche, un trou de ver pour se balader facilement dans l\u2019univers tel qu\u2019on le voit dans le film est au pire impossible et au mieux improbable selon Thorne (des moyens th\u00e9oriques de rendre le trou de ver traversable existent mais je vous \u00e9pargne des constructions quelque peu farfelues).<\/p>\n<p>Reste malgr\u00e9 tout, qu\u2019en bon scientifique, il a cherch\u00e9 \u00e0 calculer ce que donnerait visuellement un voyage a travers un trou de cette forme dans l\u2019univers histoire d\u2019aider les \u00e9quipes d\u2019effet sp\u00e9ciaux du film. Mais finalement la plupart des calculs du scientifiques n\u2019ont pas \u00e9t\u00e9 retenus \u00e0 cause des effets \u00e9tranges peu compr\u00e9hensibles cr\u00e9\u00e9s et une interpr\u00e9tation plus \u201cabstraite\u201d de l\u2019int\u00e9rieur de trou de ver a \u00e9t\u00e9 choisie. Au final donc, du trou de ver il reste de scientifique uniquement cet aspect sph\u00e9rique que vous pourrez appr\u00e9cier lorsque le vaisseau s\u2019approche mais pour le reste, on peut affirmer avec les connaissances d\u2019aujourd\u2019hui, qu\u2019un trou de ver franchissable est non seulement tr\u00e8s improbable et s\u2019il existait, le franchir ne ressemblerait pas \u00e0 cela!<\/p>\n<h2>Pr\u00e9sentations avec Gargantua et ses environs<\/h2>\n<p>Une fois le trou de ver travers\u00e9, de l\u2019autre cot\u00e9 de l\u2019univers, on arrive dans un syst\u00e8me de plan\u00e8tes gravitant autour d\u2019un trou noir nomm\u00e9 Gargantua. Celui-ci est (selon Kip Thorne, je ne pr\u00e9ciserai plus, toutes mes affirmations sur les \u00e9l\u00e9ments scientifiques issus du film viennent de son livre) du m\u00eame ordre de grandeur que le trou noir au centre de la galaxie Androm\u00e8de. C\u2019est \u00e0 dire qu\u2019il est 100 million de fois plus lourd que le soleil et aussi grand que l\u2019orbite de la terre autour du soleil. <a href=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/dossiers\/2014\/11\/26\/les-trous-noirs\/\">Comme a pu vous l\u2019expliquer Johan<\/a>, les trous noir ne sont pratiquement que de la d\u00e9formation de l\u2019espace-temps, ils ne contiennent pas de mati\u00e8re \u00e0 part en leur centre. Enfin, comme leur nom l\u2019indique, ils sont visuellement noir car \u00e0 partir d\u2019une certaine distance de la singularit\u00e9 centrale, la lumi\u00e8re n\u2019arrive plus \u00e0 s\u2019en \u00e9chapper. On a des preuves (forc\u00e9ment indirectes vu qu\u2019ils n\u2019\u00e9mettent aucune lumi\u00e8re) de l\u2019existence de trous noir et m\u00eame de l\u2019existence de trous noir bien plus massifs que celui ci. Le plus gros mesur\u00e9 \u00e0 ce jour est 17 milliards de fois plus massif que le soleil, il est au centre de la galaxie NGC1277 \u00e0 250 millions d\u2019ann\u00e9es lumi\u00e8re! Donc au del\u00e0 du fait qu\u2019on n\u2019a pas l\u2019impression de se trouver au centre d\u2019une galaxie dans le film, Gargantua est plut\u00f4t cot\u00e9 masse et taille dans la \u201cnorme\u201d des trous noirs supermassifs qui existent dans notre univers.<\/p>\n<p>L\u2019autre et tr\u00e8s importante particularit\u00e9 de Gargantua est qu\u2019il tourne sur lui m\u00eame vite\u2026 tr\u00e8s vite! En fait il existe un ph\u00e9nom\u00e8ne qui limite la vitesse de rotation des trous noir en fonction de leur masse. Gargantua tourne preque \u00e0 cette vitesse maximum, il est juste en dessous d\u2019un milliard de milliardi\u00e8me\u2026 C\u2019est une vitesse tellement rapide qu\u2019en r\u00e9alit\u00e9, elle ne serait pas stable (bien que possible). En effet, plus un trou noir tourne vite, plus les \u00e9l\u00e9ments tournant dans la m\u00eame direction que lui deviennent dur \u00e0 capturer du fait de la force centrifuge. Par contre, les \u00e9l\u00e9ments qui tournent en sens inverse sont aspir\u00e9s plus vite et du fait de leur rotation ont tendance \u00e0 ralentir le trou noir. Si bien qu\u2019un trou noir tournant trop vite a tendance \u00e0 ralentir jusqu\u2019\u00e0 une vitesse d\u2019\u00e9quilibre plus faible que celle de Gargantua.<\/p>\n<p>Ce choix d\u2019une vitesse extr\u00eame provient en fait d\u2019une requ\u00eate de Christopher Nolan qui donna grosso-modo le dialogue suivant :<\/p>\n<blockquote><p>&#8211; Hey Kip, tu tombes bien, pour les besoins de mon film, j\u2019aurais besoin que sur la plan\u00e8te pr\u00e8s du trou noir, 1H soit \u00e9quivalent \u00e0 7 ans sur terre<br \/>\n&#8211; C\u2019est impossible.<br \/>\n&#8211; D\u00e9brouille-toi, ce n\u2019est pas n\u00e9gociable.<\/p><\/blockquote>\n<p>Etant donn\u00e9 les r\u00e8gles que je vous ai racont\u00e9 au d\u00e9but, Thorne \u00e9tait bien emb\u00eat\u00e9 et chercha toute la nuit une solution pour finalement tomber sur cette option du trou noir supermassif supertournant. Notez que la communaut\u00e9 scientifique consid\u00e8re aujourd\u2019hui que la plupart des trous noir sont tournants.<\/p>\n<p>Kip Thorne a une formule \u00e9l\u00e9gante pour r\u00e9sumer la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale et cette notion de temps qui ralentit :<\/p>\n<blockquote><p>\u201cTout aime vivre o\u00f9 il vieillira le plus lentement et la gravit\u00e9 les y am\u00e8ne\u201d<\/p><\/blockquote>\n<p>Pr\u00e8s d\u2019un trou noir, le temps ralentit pour finalement s\u2019arr\u00eater pratiquement \u00e0 son horizon. Comprenons nous bien, pour la personne passant l\u2019horizon, le temps ne s\u2019arr\u00eate pas vraiment, c\u2019est plus pour un observateur ext\u00e9rieur que le temps se dilate tellement qu\u2019on a l\u2019impression qu\u2019il s\u2019arr\u00eate. Cette distorsion temporelle est un ph\u00e9nom\u00e8ne physiquement maintenant bien connu et r\u00e9guli\u00e8rement observ\u00e9. Il est m\u00eame indispensable d\u2019en tenir compte pour faire fonctionner le GPS. La plupart des distorsions observ\u00e9es sont en dessous de la seconde mais pr\u00e8s des trous noirs, les \u00e9chelles changent !<\/p>\n<p>Pour autant, on ne peut pas avoir dans tous les trous noirs une plan\u00e8te qui gravite suffisamment pr\u00e8s pour avoir une telle distorsion temporelle, la plupart du temps elle serait tellement pr\u00e8s qu\u2019elle serait aspir\u00e9e par le trou noir. La diff\u00e9rence dans le cas de Gargantua c\u2019est que \u00e7a vitesse de rotation donne une telle \u00e9nergie centrifuge \u00e0 la plan\u00e8te qu\u2019elle compense l\u2019attraction du trou noir et maintient cette plan\u00e8te dans un \u00e9quilibre stable autour du trou noir. Comme avec un trou noir tout est plus grand et qu\u2019on ne se rend pas forc\u00e9ment compte, nous sommes en train de parler d\u2019une plan\u00e8te qui tourne \u00e0 la moiti\u00e9 de la vitesse de la lumi\u00e8re !<\/p>\n<p>A noter pour les puristes : Kip Thorne a fourni toutes les \u00e9quations pour mod\u00e9liser le trou noir aux \u00e9quipes d\u2019effets sp\u00e9ciaux qui les ont resp\u00e9ct\u00e9es \u00e0 la lettre. Ils ont par contre, pour des soucis purement esth\u00e9tique, choisis de les appliquer pour un trou noir plus petit et tournant moins vite. Le fait d\u2019\u00eatre plus petit ne change pas grand chose sinon la place prise \u00e0 l\u2019\u00e9cran. Par contre s\u2019il tournait \u00e0 sa vraie vitesse, il y aurait beaucoup plus de \u201cbizareries\u201d visuelles que dans le film.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/ps195_B3UJ3oVIcAEBbdz.jpg\" rel=\"lightbox[2091]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-4545 size-medium\" src=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/ps195_B3UJ3oVIcAEBbdz-300x300.jpg\" alt=\"ps195_B3UJ3oVIcAEBbdz.jpg\" width=\"300\" height=\"300\" \/><\/a><\/p>\n<h2>Voyager vite, tr\u00e8s vite<\/h2>\n<p>Maintenant qu\u2019on a r\u00e9solu le caprice du r\u00e9alisateur qui veut un shift temporel de 7 ans pour une heure, il va falloir trouver un moyen cr\u00e9dible de rejoindre une orbite (et donc une vitesse) \u00e0 la moiti\u00e9 de la vitesse de la lumi\u00e8re\u2026 et cela avec des technologies et une \u00e9nergie cr\u00e9dible.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/dossiers\/2014\/10\/19\/voyager\/\">Si vous vous souvenez de notre \u00e9pisode sur Voyager<\/a>, la sonde qui a, \u00e0 ce jour, voyag\u00e9 le plus loin dans le syst\u00e8me solaire, vous devez avoir entendu parler de fronde gravitationnelle. Sans entrer dans les d\u00e9tails (qui sont dans l\u2019excellent dossier de Johan), la fronde gravitationnelle consiste \u00e0 utiliser l\u2019attraction d\u2019objets stellaires pour augmenter sa propre vitesse. L\u00e0 o\u00f9 la science est tout \u00e0 fait merveilleuse c\u2019est que selon Kip Thorne, il est tout a fait possible d\u2019atteindre de telles vitesses en utilisant des objets tr\u00e8s massifs tels que des \u00e9toiles \u00e0 neutrons ou\u2026 d\u2019autres trous noirs!<\/p>\n<p>Bien que dans le film ce soit une \u00e9toile \u00e0 neutrons qui est cit\u00e9e (choix de Nolan pour \u00e9viter la confusion avec Gargantua), ici il faudrait bien un autre trou noir, de petite taille celui-ci, pour passer de l\u2019orbite de \u201cparking\u201d o\u00f9 attend le vaisseau m\u00e8re \u00e0 la plan\u00e8te pr\u00e8s du trou noir. Par contre, contrairement \u00e0 ce qu\u2019on pourrait croire, on utilisera ce trou noir pour ralentir\u2026 En effet, l\u2019attraction seule de Gargantua permettra d\u2019atteindre l\u2019orbite et une vitesse plus importante et le deuxi\u00e8me trou noir de se mettre dans la bonne direction et de ralentir.<\/p>\n<p>A ce stade vous devez vous dire que je suis pr\u00eat \u00e0 accepter n\u2019importe quoi pour justifier ce film, que d\u00e9j\u00e0 qu\u2019on a \u00e0 faire \u00e0 un trou noir supermassif, il faudrait qu\u2019il y en ait un deuxi\u00e8me pour justifier tous les d\u00e9placements du film ! Les trous noirs supermassifs ne se forment pas lors de l\u2019extinction d\u2019\u00e9toiles mais grandissent en avalant d\u2019autres trous noirs et autres objets tr\u00e8s massifs. Il n\u2019est donc pas si \u00e9tonnant de voir d\u2019autre trous noirs pr\u00e8s de Gargantua. Dans le m\u00eame ordre d\u2019id\u00e9e, bien qu\u2019on soit habitu\u00e9 \u00e0 notre \u00e9toile solitaire, la majorit\u00e9 des \u00e9toiles de la galaxie ne sont pas seules dans leur syst\u00e8me, elles peuvent \u00eatre deux, trois, voire plus! Le plus \u00e9tonnant ici est que le conducteur du vaisseau ait su tirer parti de tous ces objets hypermassifs lors de ses d\u00e9placements, n\u2019est pas h\u00e9ros qui veut.<\/p>\n<p>Deux mots sur la deuxi\u00e8me plan\u00e8te apparaissant dans le film uniquement pour souligner une \u00e9norme diff\u00e9rence avec Gravity : le mouvement relatif des objets les uns par rapports aux autres. En effet, cette deuxi\u00e8me plan\u00e8te \u00e0 une orbite tr\u00e8s elliptique autour de Gargantua : au plus proche elle atteint le niveau de l\u2019orbite o\u00f9 se loge le vaisseau m\u00e8re avant d\u2019atteindre la plan\u00e8te Miller, la plus proche de Gargantua alors qu\u2019au plus loin elle s\u2019\u00e9loigne d\u2019environ 600 fois le rayon de Gargantua ! Cela suffit ais\u00e9ment a justifier les temps tr\u00e8s variable pour se d\u00e9placer de cette plan\u00e8te aux autres.<\/p>\n<p>Enfin et en guise d\u2019anecdote, les vues sur Gargantua permettent d\u2019admirer son disque d\u2019accr\u00e9tion et surtout d\u2019en profiter pour admirer les distorsions de l\u2019espace provoqu\u00e9es par le trou noir g\u00e9ant. Ce n\u2019est bien qu\u2019un seul disque d\u2019accr\u00e9tion que l\u2019on observe. Pour faire simple, celui de gargantua est tellement fin que vous pouvez consid\u00e9rer que sans distorsion ce disque ressemblerait \u00e0 une sorte d\u2019anneau tel que celui de Saturne tr\u00e8s lumineux. Dans le film, on distingue tr\u00e8s bien l\u2019anneau en face de nous par contre on voit aussi une sorte de cercle de lumi\u00e8re entourer le trou noir. Ce cerclage correspond \u00e0 la partie arri\u00e8re de l\u2019anneau que l\u2019on peut voir gr\u00e2ce \u00e0 la distorsion du trou noir!<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/ps195_TN-Wired-450x300.jpg\" rel=\"lightbox[2091]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-4548 size-medium\" src=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/ps195_TN-Wired-450x300-300x200.jpg\" alt=\"ps195_TN-Wired-450x300.jpg\" width=\"300\" height=\"200\" \/><\/a><\/p>\n<p>On arr\u00eate ici pour les \u00e9l\u00e9ments scientifiques sans r\u00e9v\u00e9ler la narration, il y en a bien s\u00fbr beaucoup plus dans le livre que je vous invite vivement \u00e0 lire. S\u2019il y a une chose \u00e0 retenir, c\u2019est que tout ce qui tient au syst\u00e8me des astres et trous noirs autour de Gargantua est \u00e0 mon avis des plus r\u00e9alistes mais utilise des choses d\u00e9couvertes tr\u00e8s r\u00e9cemment et souvent tr\u00e8s complexes \u00e0 appr\u00e9hender (sans m\u00eame parler des \u00e9l\u00e9ments pas du tout pr\u00e9sents \u00e0 l\u2019image\u2026). De plus, il m\u00e9lange ces \u00e9l\u00e9ments pour en faire un tout d\u2019autant plus complexe (avoir besoin de plusieurs trous noirs pour se justifier n\u2019est pas rien ! <a href=\"http:\/\/www.wired.com\/2014\/11\/metaphysics-of-interstellar\/\">Et encore il a failli y en avoir bien plus\u2026<\/a>).<\/p>\n<p>Une fois ceci racont\u00e9, on passe \u00e0 la partie sensible, au bon gros <strong>SPOILER<\/strong> qui t\u00e2che du dossier. Je laisse donc ceux qui veulent s\u2019en aller.<\/p>\n<p>\u2026<\/p>\n<p>\u2026<\/p>\n<p>\u2026<\/p>\n<p>C\u2019est bon? On y va. Vous \u00eates sur hein ? L\u2019objet est d\u2019expliquer la fin du film donc si vous ne l\u2019avez pas vu\u2026<\/p>\n<p>\u2026<\/p>\n<p>\u2026<\/p>\n<p>\u2026<\/p>\n<p><strong>MODE SPOIL ON<\/strong><\/p>\n<h2>CLIMAX<\/h2>\n<p>Maintenant que nous sommes entre nous, nous allons enfin pouvoir parler du climax du film, le moment o\u00f9 le personnage principal s\u2019aventure \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur du trou noir. Beaucoup d\u2019\u00e9l\u00e9ments de cette partie sont \u201csp\u00e9culatifs\u201d, je pr\u00e9ciserai le cas contraire.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/ps195_B3UPVbCCAAATIQd.jpg\" rel=\"lightbox[2091]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-4549\" src=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/11\/ps195_B3UPVbCCAAATIQd-300x300.jpg\" alt=\"ps195_B3UPVbCCAAATIQd.jpg\" width=\"300\" height=\"300\" \/><\/a><\/p>\n<p>Une fois dans un trou noir beaucoup de th\u00e9ories et aucune certitude, \u00e0 part peut \u00eatre que celle propos\u00e9e par Nolan n\u2019a pas vraiment de sens. Consid\u00e9rons alors le passage \u00e0 l\u2019hypercube, cet espace \u00e9trange ou atterrit l\u2019astronaute, comme un faux raccord, une de ces portes d\u2019un b\u00e2timent qui donne dans un lieu qui n\u2019a rien \u00e0 voir&#8230; Passons donc\u00a0\u00e0 l\u2019hypercube en lui m\u00eame et \u00e0 ce qu\u2019ont voulu repr\u00e9senter les Nolan. Oui, parce que c\u2019est surtout les fr\u00e8res Nolan qui sont \u00e0 l\u2019origine de cette fin, sans doute inspir\u00e9e par des discussions avec Thorne. L\u2019explication qui suit vient des interpr\u00e9tations scientifiques que proposent Thorne, il pr\u00e9cise bien que ce sont surtout des sp\u00e9culations. La plupart des choses dont nous allons parler sont bien au del\u00e0 de la connaissance actuelle en physique et sont donc sans doute tr\u00e8s fausses mais pas moins int\u00e9ressantes.<\/p>\n<p>Toutes les images que vous aurez pu voir repr\u00e9sentent une sorte de toile que des billes plus ou moins grosses viennent distordre. Cette repr\u00e9sentation repr\u00e9sente l\u2019espace-temps en lui retirant deux dimensions : le temps et une dimension d\u2019espace. Mais surtout elles repr\u00e9sentent la distorsion de l\u2019espace temps plong\u00e9 dans un autre espace, avec une dimension de plus, dans lequel se trouve l\u2019observateur. Sans cette dimension on ne serait pas capable de voir cette courbure comme on ne peut pas \u201cvoir\u201d la forme de la terre sans s\u2019en \u00e9loigner. On sait depuis un certain nombre d\u2019ann\u00e9es, qu\u2019il n\u2019est pas n\u00e9cessaire d\u2019avoir un espace plus grand dans lequel baigne notre espace pour pouvoir dire qu\u2019il est courb\u00e9 ni pour pouvoir le prouver, nous en avons d\u00e9j\u00e0 parl\u00e9 lors de l\u2019\u00e9pisode d\u2019ElJJ sur la topologie.<\/p>\n<p>Reste que si ce n\u2019est pas n\u00e9cessaire, on peut quand m\u00eame imaginer un univers a plus de dimensions que le monde dans lequel on vit et c\u2019est ce que t\u00e2che de faire la th\u00e9orie des cordes dont on a d\u00e9j\u00e0 (un peu) parl\u00e9 ici. Pour augmenter le nombre de dimensions, il faut choisir ce que l\u2019on consid\u00e8re comme \u00e9tant de dimension 3 et ce qui serait de dimension sup\u00e9rieure. Plusieurs approches consid\u00e8rent que la gravit\u00e9 serait aussi de dimension sup\u00e9rieure mais pas forc\u00e9ment le reste (nous par exemple). Tout l\u2019enjeu est de conserver les lois qu\u2019on connait et qui marchent bien en dimension 3 avec une gravit\u00e9 de dimension 4, cela impose d\u2019avoir un espace de dimension sup\u00e9rieure assez biscornu\u2026 mais comme tout cela est tr\u00e8s sp\u00e9culatif, je vous passe les d\u00e9tails !<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-4567\" src=\"http:\/\/www.podcastscience.fm\/wp-content\/uploads\/2014\/12\/Flatland_cover-227x300.jpg\" alt=\"Flatland_cover\" width=\"227\" height=\"300\" \/><\/p>\n<p>Il est extr\u00eamement dur d&#8217;imaginer ce que donnerai une quatri\u00e8me dimension alors que tout le monde que nous connaissons est en trois dimensions. Une nouvelle que Thorne et Nollan ont lu chacun de leur cot\u00e9 avant de se rencontrer essaie de raconter justement ce que vivraient des \u00eatres en deux dimensions en d\u00e9couvrant une troisi\u00e8me dimension : FLATLAND. Ce texte est tr\u00e8s vieux mais toujours facile \u00e0 lire ou \u00e0 voir (il y a un film) une fois que l&#8217;on a pass\u00e9 outre la misogynie omnipr\u00e9sente&#8230;<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" src=\"\/\/www.youtube.com\/embed\/eyuNrm4VK2w\" width=\"560\" height=\"315\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\"><\/iframe><\/p>\n<p>Dans ce climax donc, les sc\u00e9naristes ont souhait\u00e9 repr\u00e9senter cette dimension sup\u00e9rieure qui est cit\u00e9e \u00e0 plusieurs reprises dans le film que ce soit sous le \u201ceux\u201d ou sous le nom clair de 5eme dimension. Partons alors d\u2019un carr\u00e9, un carr\u00e9 est constitu\u00e9 de 4 cot\u00e9s, qui sont des segments, donc de dimension 1. Seul l\u2019int\u00e9rieur du carr\u00e9 est de dimension 2. Si l\u2019on ajoute une dimension, on peut obtenir un cube. Cette fois ci, toutes les faces sont de dimension 2 et le centre, le volume est de dimension 3. Un hypercube est la m\u00eame chose en continuant d\u2019une dimension, c\u2019est un \u201ccube\u201d en dimension 4. Chacune de ses \u201cfaces\u201d est alors un cube (de dimension 3) et son centre est un vrai objet de dimension 4.<\/p>\n<p>Selon Thorne, l\u2019espace tout a fait WhatTheFuckesque dans lequel navigue le personnage principal serait justement un hypercube qui aurait \u00e9t\u00e9 plac\u00e9 (ne me demandez pas comment) \u201cdos \u00e0 dos\u201d avec la biblioth\u00e8que de Murphy, sa fille. Le personnage serait sur une des faces (dans un cube) et la chambre de Murphy se confondrait avec la face oppos\u00e9e.<\/p>\n<p>Repartons en dimension 3, c\u2019est plus simple, on retire une de nos dimension spatiale classique (et pour l\u2019instant on ne consid\u00e8re pas le temps). On imagine donc le plan dans lequel vit Murphy dans le pass\u00e9, sa chambre avec la biblioth\u00e8que serait une des faces du cube. Dans la face d\u2019en face de ce cube se trouve notre Cooper, coinc\u00e9. Dans son carr\u00e9 (la face du cube), Cooper peut regarder dans 4 directions, en haut, en bas, \u00e0 droite et \u00e0 gauche. S\u2019il regarde en haut, imaginons le rayon lumineux passer par la face du cube du haut et arriver par le haut dans la chambre de sa fille : il verra la pi\u00e8ce vue d\u2019en haut. De m\u00eame s\u2019il regarde \u00e0 droite, il la voit vue de droite et ainsi de suite. Dans son hypercube exactement la m\u00eame chose sauf qu\u2019il peut l\u2019observer Dans 6 directions en m\u00eame temps! Cela vous explique en gros la structure de cet hypercube.<\/p>\n<p>Il est temps de prendre des pincettes : cela n\u2019explique rien et ne repose sur aucune th\u00e9orie scientifique. C\u2019est par contre une vision sch\u00e9matique int\u00e9ressante de ce que donnerait un espace de dimension sup\u00e9rieure dans lequel en plus, pour l\u2019instant, on ne viole aucune loi vu que la lumi\u00e8re ne peut pas remonter le temps : Cooper voit Murphy mais pas l\u2019inverse.<\/p>\n<p>Enfin et pour finir, que se passe-t-il quand Cooper tapote cette biblioth\u00e8que ? Thorne propose une \u201cinterpr\u00e9tation\u201d pas inint\u00e9ressante, il dit que Cooper cr\u00e9erait une onde gravitationnelle. Sur le drap avec ses billes de diff\u00e9rents volumes dont nous parlions tout \u00e0 heure pour repr\u00e9senter la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale, si nous donnons un coup, des \u201cvagues\u201d vont se d\u00e9placer comme sur la surface de l\u2019eau. Pour la gravitation ce serait pareil, des vagues de gravitations qui, elles, voyageraient dans l\u2019espace de dimension 4 au centre de l\u2019hypercube.<\/p>\n<p>Enfin \u00e0 ce stade, un des postulat de cette fin est que les ondes gravitationnelles auraient, elles, le droit de remonter le temps et donc d\u2019aller faire joujou avec les aiguilles de la montre de Murphy. Les ondes gravitationnelles sont des choses encore mal connues aujourd\u2019hui et surtout, beaucoup de question se posent vis \u00e0 vis de leur comportement au sein des trous noir et au sein des th\u00e9ories telles que la th\u00e9ories des cordes\u2026<\/p>\n<p>Cette fin propose donc une possibilit\u00e9, tr\u00e8s tr\u00e8s peu probable, allez impossible, mais qui met le doigt sur certains des ph\u00e9nom\u00e8nes actuels que la physique t\u00e2che de comprendre et j\u2019esp\u00e8re que ces quelques explications, au del\u00e0 du mal de t\u00eate, vous auront donn\u00e9 envie d\u2019en savoir plus et de lire les explications bien plus d\u00e9taill\u00e9es dans le livre.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Bibliographie :\u00a0<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"http:\/\/www.amazon.fr\/Science-Interstellar-Kip-Thorne-ebook\/dp\/B00NUB4EVC\/ref=sr_1_1?ie=UTF8&amp;qid=1417525281&amp;sr=8-1&amp;keywords=science+of+interstellar\">The Science of Interstellar de Kip Thorne<\/a>\u00a0:\u00a0vraiment excellent, un des meilleurs bouquin que j&#8217;ai lu sur l&#8217;astrophysique.<\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.amazon.fr\/Le-destin-lunivers-%C3%A9nergie-sombre\/dp\/2070440133\/ref=pd_sim_b_5?ie=UTF8&amp;refRID=0NQTGPEHR961Z7NXM4Z3\">Le destin de l&#8217;univers : Trous noirs et \u00e9nergie sombre\u00a0de Jean-Pierre Luminet<\/a>\u00a0:\u00a0une r\u00e9\u00e9dition largement augment\u00e9e du tout aussi excellent <em>Les trous noirs<\/em>, publi\u00e9 initialement en 1987.<\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.amazon.fr\/Flatland-Romance-Dimensions-Illustrated-E-Reader-ebook\/dp\/B004AM5AZO\/ref=sr_1_4?ie=UTF8&amp;qid=1417525218&amp;sr=8-4&amp;keywords=flatland\">Flatland de E. A. Abott<\/a>\u00a0:\u00a0Bonne nouvelle pour comprendre les diff\u00e9rences entre dimension, dommage que l&#8217;histoire\u00a0soit aussi misogyne&#8230;<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p class=\"wp-flattr-button\"><a class=\"FlattrButton\" style=\"display:none;\" href=\"http:\/\/nicotupe.fr\/Blog\/2015\/05\/ps195-lastrophysique-dinterstellar\/\" title=\" PS195 &#8211; L&#8217;astrophysique d&#8217;Interstellar\" rev=\"flattr;uid:nicotupe;language:fr_FR;category:text;tags:nicotupe.fr;\">Cet article est un dossier pour PodcastScience \u00e9pisode 195, n&#8217;h\u00e9sitez pas \u00e0 vous y balader sur le site www.podcastscience.fm! Podcast Science fait rarement de l\u2019actu, parle rarement de sp\u00e9culation scientifique,...<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Cet article est un dossier pour PodcastScience \u00e9pisode 195, n&#8217;h\u00e9sitez pas \u00e0 vous y balader sur le site www.podcastscience.fm! 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