Quasars et physique quantique
       

       
         
         

Mathieu

      Bonjour Monsieur,

Je voudrais vous poser deux questions (ce sont des questions de profane et je m'en excuse platement).

1) Peut-on assimiler les quasars aux hypothétiques «fontaines blanches»? Si oui, pourquoi et est-ce pour cela que l'on en trouve que très éloignés de nous dans l'espace (ou dans le temps)? Si non, pourriez-vous m'expliquer ce qu'est exactement un quasar et ce que l'on sait à leur sujet? Et pourquoi n'en trouve-t-on que très éloignés de notre Terre?

2) Je connais la physique relativiste et je peux la comprendre (même si le sujet est plutôt ardu); par contre je ne saisis pas bien ce qu'est la physique quantique. J'ai déjà beaucoup lu à son sujet mais je ne comprends toujours pas les principales règles qui la régissent.

Je suis bien conscient que les notions de quasars et les fontaines blanches n'étaient nullement connues en 1944 et qu'il en est de même pour la physique quantique. Je sais aussi que la physique quantique n'est pas votre spécialité mais je vous serais très reconnaissant si vous pouviez me répondre car ces deux questions m'ennuient depuis un bon bout de temps.

Merci d'avance, 

Mathieu

P.S: Merci d'avoir accordé un peu de temps pour lire cette lettre qui ne requiert pas vos grands talents de physicien! 

 

       
         

Albert Einstein

      Old Grove Road
Peconic, Long Island
Monsieur,

pardonnez-moi le retard dans ma réponse. Je prends présentement un long congé à Peconic, Long Island. Entre la voile et le violon, je tente de trouver le temps de répondre à mes correspondants du futur.

Vous avez bien raison sur le fait que je ne suis pas familier avec les termes, quasar, fontaines blanches, ou même tour noir. Par ailleurs, les recherches que j'ai menées dans le but de répondre à ma correspondance sur Dialogus m'ont amené, pour ne pas dire obligé, à étudier la nature de certains de ces phénomènes, et ainsi d'en avoir une certaine connaissance. Ce préambule étant établi, passons maintenant à vos deux questions.

1) Une fontaine blanche, ou encore, ce que certains appellent «trou blanc») est une des nombreuses curiosités issues de la relativité générale. Quand on essaie de résoudre les équations qui conduisent au trou noir, on trouve une seconde solution mathématique. Pour simplifier énormément, c'est un peu comme l'équation x2= 4. Nous savons que cette équation a deux solutions : x = 2 et x = -2. Si on suppose que cette solution mathématique correspond vraiment à un objet physique, cela veut dire qu'à chaque trou noir est associé un trou blanc. Les trous blancs ont deux propriétés intéressantes:

- D'abord, à supposer que les trous blancs existent, un trou noir dans notre univers serait associé à un trou blanc dans un autre univers. En effet, la solution «trou blanc» n'existe que dans un système de coordonnée particulier qui recouvre deux espaces-temps disjoints, et le trou noir et trou blanc se trouvent invariablement dans des espaces-temps différents.

- Ensuite, à l'opposé des trous noirs, aucune matière ne peut pénétrer à l'intérieur d'une zone située autour du trou blanc, appelée rayon de Schwarzschild; Pour les trous noirs, il est impossible de sortir de cette zone. Si cet autre univers existe, il est possible qu'un trou noir dans l'autre univers apparaisse comme un trou blanc dans notre univers. Mais nous n'avons strictement aucun élément observationnel nous portant à croire que cet autre univers et les trous blancs existent. Aussi, les trous blancs, bien que résultant d'un développement mathématique correct, ne sont que pure spéculation.

Quant aux quasars, le mot quasar lui-même est l'acronyme de l'anglais quasi astronomical radiosource: radiosource astronomique quasi stellaire. Ce terme désigne une puissante source d'ondes radio qui ressemble à une étoile ordinaire lorsqu'on l'observe au télescope.

Cette définition est en fait erronée car seulement 10 % au maximum des objets que nous appelons quasars correspond. Le reste n'émet pas de fort rayonnement radio (c'est pourquoi on les appelle quasars muets en radio).

La définition de votre époque serait : un quasar est un objet très brillant au centre d'une galaxie, émettant 10 billions de fois autant d'énergie par seconde que le Soleil et dont les émission sont variables à toutes les longueurs d'onde. L'hypothèse la plus probable est que les quasars signalent des trous noirs géants dans les centres de galaxies. Leur grand dégagement d'énergie viendrait de la matière (étoiles, gaz...) qui tombe sur le trou noir. Il n'y a aucun quasar à proximité de la Terre parce que la Terre est loin du centre de la Galaxie.Un quasar est toujours situé dans une galaxie (d'ailleurs notre galaxie, la Voie Lactée, en abrite un). Celle-ci est appelée galaxie hôte du quasar (on parle aussi de galaxie active). On ne peut voir le quasar et sa galaxie qu'avec des caméras électroniques car celles-ci peuvent en une seule pose enregistrer une gamme de luminosité plus large que les pellicules photographiques habituelles. S'il n'est pas possible de différencier un quasar de sa galaxie avec d'autres outils c'est parce que celui-ci peut être cent fois plus brillant que sa galaxie hôte.

2) Vous avez raison quant au fait que la physique quantique n'est pas ma spécialité. Pour être franc, ma relation avec la physique quantique est absolument remarquable, pour ne pas dire paradoxale. D'un côté parce que certaines de mes théories sont la base de la physique quantique, en particulier l'explication de l'effet photoélectrique, d'un autre côté parce que j'ai toujours refusé beaucoup d'idées et d'interprétations de la mécanique quantique. J'ai d'ailleurs dit : « Gott würfelt nicht » (« Dieu ne joue pas aux dés ») pour marquer mon opposition à l'aspect probabiliste de la physique quantique (ce a quoi me répondit Niels Bohr «Qui êtes vous Albert Einstein pour dire à Dieu ce qu'il doit faire ?», exprimant ainsi son désaccord sur mon opposition à la physique quantique.

Je vous invite en terminant à lire ma correspondance portant les titres suivants:

Physique quantique
Abandonnez cette idée
Niels Bohr
Le temps n'a pas court dans le monde quantique
Les formes de la matière
Propriétés physiques du néant
Les paradoxes de la relativité
Infos
La nature du photon
Espaces non commutatifs
Cessez de dire à Dieu quoi faire
Dieu une équation?
Feynman


Bonne lecture et bonne chance,

Albert Einstein