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Les Trous noirs

Auteure: Matteo Smerlak

Nombre de pages: 128

À la fin du XVIIIe siècle, deux astronomes imaginèrent des objets célestes si massifs que même la lumière ne pourrait s’en échapper... Aussitôt tombée dans l’oubli, cette intuition fut pourtant confirmée – à la surprise générale – par la théorie de la relativité d’Einstein. Depuis, de nombreuses recherches ont fait la lumière sur ces astres obscurs aux étranges propriétés. Matteo Smerlak revient sur l’histoire de la découverte des trous noirs. Il raconte comment nous les « voyons » et ce que nous savons d’eux. Comment se forment-ils ? Permettent-ils de voyager dans le temps ? Que se passe-t-il à l’intérieur ? Peut-on en créer artificiellement ? Partez en voyage à la vitesse de la lumière et explorez un univers profondément déroutant, et néanmoins intelligible.

Trous noirs et quasars

Auteure: Francoise Combes

Nombre de pages: 70

Pionnière du domaine, Françoise Combes est spécialiste de la dynamique des galaxies : mêlant observation et simulation numérique, elle cherche à comprendre la relation entre la forme des galaxies et leur histoire, et à décoder les différentes étapes de leur croissance. La physique des trous noirs est pour cela indispensable : les trous noirs supermassifs situés au centre des galaxies y jouent un rôle majeur. Comment sont-ils alimentés ? Comment recrachent-ils de la matière ? Avec quelles conséquences sur la formation des étoiles au sein de la galaxie correspondante ? Que peut nous apprendre l'observation des quasars, ces galaxies dont le trou noir supermassif central est extrêmement actif, et qui émet une lumière mille fois plus forte que toutes les étoiles de la galaxie réunies ? Les objets célestes les plus impressionnants de l'Univers sont ici décryptés par une pionnière de l'étude du cosmos.

Ondes gravitationnelles et trous noirs

Auteure: Thibault Damour

Nombre de pages: 100

En novembre 1915, Einstein finalise sa très révolutionnaire Théorie de la Relativité générale qui postule que l'espace est une structure élastique, déformée par la présence en son sein de masse ou d'énergie. Deux masses en mouvement l'une par rapport à l'autre vont engendrer une onde de déformation de l'espace, appelée " gravitationnelle ". Une telle onde, arrivant sur Terre, cause une fluctuation de la distance entre les objets. Bien que l'effet soit très difficile à observer, des détecteurs ont pu être construits, dont les dimensions s'étendent sur plusieurs kilomètres. Le 14 septembre 2015, une onde gravitationnelle a enfin été observée. La comparaison entre cette observation et les prédictions tirées de la théorie d'Einstein a montré que cette première onde avait été émise par la coalescence de deux trous noirs, situés à 1 milliard d'années-lumière. Outre la considérable prouesse technique, fruit d'une collaboration internationale d'une rare ampleur, c'est une nouvelle fenêtre d'observation de l'Univers qui s'ouvre.

Trous noirs et espace-temps

Auteure: Aurélien Barrau

Nombre de pages: 120

Les trous noirs sont des objets fascinants. Nous sommes aujourd'hui pratiquement certains qu'ils existent et qu'il y en a des centaines de millions dans notre Galaxie. L'espace et le temps y sont très différents de ce que nous connaissons, ils peuvent même se changer l'un en l'autre ! Comment les trous noirs se forment-ils et quels sont les phénomènes étranges qui se passent autour d'eux et en eux ? De nombreuses questions se posent encore et de nouvelles idées un peu folles émergent. Nous verrons comment les théories récentes conduisent à un incroyable scénario d'étoiles en rebond, d'accélérateur vers le futur. L'uteur : Aurélien Barrau est un jeune astrophysicien, chercheur au CNRS de Grenoble, spécialiste de la physique des multivers et des trous noirs. Il collabore avec l'Université de Stanford et l'Institut des Hautes Études scientifiques, puis l'Institute for Advanced Study de Princeton.

Trous noirs et Bébés univers

Auteure: Stephen Hawking

Nombre de pages: 210

Stephen Hawking, à lui seul, a profondément transformé notre manière de considérer l'univers. Reconnu dans le monde entier comme l'un des plus brillants physiciens théoriciens depuis Einstein, il a rendu accessibles au plus grand nombre les idées modernes sur la nature et l'évolution du cosmos. Mêlant récit autobiographique et réflexions sur ses recherches, il présente ici le dernier état de sa pensée sur le temps, la structure de la matière, l'avenir de l'univers. Professeur à l'université de Cambridge, Stephen Hawking est l'auteur d'Une brève histoire du temps.

Le petit livre des trous noirs

Auteure: Steven S. Gubser , Frans Pretorius

Nombre de pages: 224

A la fois objets astrophysiques mais aussi objets théoriques permettant de comprendre la gravité et la physique quantique, les trous noirs sont des masses ultracompactes dont rien ne peut s'échapper, même la lumière. Prédits par la relativité générale, Einstein avait toujours refusé d’admettre leur réalité. Leur existence a depuis été confirmée et ils sont devenus l’objet d’intenses recherches mais ils gardent encore tous leurs mystères. Des ondes de gravitation aux collisions de trous noirs, Steven Gubser et Frans Pretorius nous font découvrir la physique étrange de ces astres fascinants,

Les Trous noirs en pleine lumière

Auteure: Michel Cassé

Nombre de pages: 224

Qu’est-ce qu’un trou noir ? Un objet si dense que la lumière ne peut s’en détacher. Et pourtant, la physique moderne laisse supposer que les plus petits d’entre eux rayonnent. Grand chasseur de trous noirs, Michel Cassé nous entraîne, dans ce nouveau livre, aux limites du visible pour nous faire découvrir ces entités étranges au cœur de notre monde. Bientôt, à Genève, le collisionneur du CERN devrait réussir à en créer de minuscules qui permettront aux scientifiques de vérifier leurs hypothèses les plus folles. La physique entre ainsi dans une ère nouvelle. Michel Cassé est astrophysicien, directeur de recherche au Commissariat à l’énergie atomique et chercheur associé à l’Institut d’astrophysique de Paris. Il a notamment publié Du vide et de la création et Énergie noire, matière noire.

Trous noirs : si la réalité rejoignait la fiction ?

Auteure: David Del Regno

Nombre de pages: 136

Et si nous pouvions tous être des sliders ? Les trous noirs nous fascinent par leur mystère. Uniques objets dont la lumière ne peut s’échapper, ils se dissimulent dans le cosmos, défiant nos outils les plus perfectionnés. On sait par théorie que chaque galaxie possède son propre trou noir. Mais où ? Leur capacité à se fondre dans le décor céleste les rend souvent indétectables, malgré leurs propriétés connues de densité et de champ gravitationnel extrêmes. Déjà Newton et Einstein émettaient l’hypothèse de l’existence de trous noirs induite par le concept de la gravité, puis grâce à la théorie de la relativité. Depuis, les scientifiques comme Stephen Hawking ne cessent de se passionner pour ces « invisibles », qu’ils soient supermassifs, minuscules ou encore errants, ne cessant jamais de découvrir un champ des possibles infini, voire impossible, avec l’aide notamment de la physique quantique. Et c’est là précisément que la réalité rejoint la fiction : et si la fonction des trous noirs était d’ouvrir des portes donnant l’accès à des univers parallèles ? Telle est la question qui a initié ce livre. À PROPOS DE L'AUTEUR David...

Au coeur des trous noirs

Auteure: Aurélien Barrau

Nombre de pages: 152

Que sait-on des trous noirs ? Peut-on les observer ? Qu'y a-t-il à l'intérieur ? Existent-ils vraiment ? Les trous noirs sont des astres fascinants, des sphères dans l'espace dont rien ne peut s'échapper. De tels objets ne peuvent ni émettre, ni réfléchir la lumière, mais certains sont pourtant extraordinairement lumineux. Toutefois, ce n'est pas là leur seule bizarrerie : dans un trou noir, l'espace se change en temps, le temps en espace, et nul ne connaît la véritable nature de la singularité centrale.

Les trous noirs en 100 questions

Auteure: Jean-pierre Luminet

Nombre de pages: 243

Comment définir simplement un trou noir ? Quand a-t-on imaginé pour la première fois leur existence ? Est-il vrai que les trous noirs ralentissent le temps ? Que se passe-t-il à l’intérieur ? Pourrait-on voyager dans l’espace en utilisant les trous de ver ? Un trou noir menace-t-il le système solaire ? Notre univers est-il un gigantesque trou noir ?Le 12 mai 2022, l’image du trou noir supermassif, le Sagittarius A* logé au sein de notre galaxie, a été délivrée, confirmant la justesse de la théorie d’Einstein et concrétisant davantage ce phénomène pour le public. Dans les années 1970, Jean-Pierre Luminet a été l’un des tout premiers à modéliser l’existence de ces supers structures aux propriétés étonnantes défiant les lois de l’astronomie traditionnelle. Ce livre traite de ces corps si concentrés que leur champ gravitationnel ramène tout à eux : lumière, matière, espace et temps. Machines à produire de l’énergie, ces maelströms cosmiques sont de véritables pièges à information, voire des portes de passage vers d’autres univers.Éminent spécialiste, Jean-Pierre Luminet nous éclaire de façon très pédagogique sur ce phénomène ...

Les trous noirs

Auteure: Jean-pierre Luminet

Nombre de pages: 329

"Un ouvrage magistral sur la nature et l'existence des trous noirs". L'auteur, astronome à l'observatoire de Meudon et chargé de recherches au CNRS, nous entraîne dans un voyage dans le temps et l'espace, aux limites de l'univers et de la physique contemporaine.

Le ciel à découvert

Auteure: Collectif

Nombre de pages: 324

Un tour d’horizon de l’astrophysique contemporaine. Une synthèse fondamentale, sans précédent, ouverte à tous. Les plus récentes découvertes présentées par les meilleurs spécialistes. Le Soleil et l’ensemble du système planétaire. Les étoiles et le milieu interstellaire. Les galaxies et les grandes structures de l’Univers. La cosmologie... Où en est l’astronomie, aujourd’hui ? Quelles révolutions a-t-elle traversées ? Qu’en est-il de la Terre ? De la vie, ailleurs, dans l’Univers ? De la recherche d’exoplanètes ? Des moyens les plus récents et les moins conventionnels d’observer le ciel ? Qu’en sera-t-il, demain, des savants, de leurs laboratoires, de leurs instruments, de leurs méthodes, de leurs découvertes ? Voici, enfin, un panorama complet et inédit sur la façon dont les astrophysiciens voient et comprennent ce Monde qui est le nôtre.

Les relativités : Espace, Temps, Gravitation

Auteure: Michel Le Bellac

Nombre de pages: 231

En 1905, la relativité restreinte bouleverse nos conceptions de l’espace et du temps : il n’existe pas de temps universel, et une conséquence spectaculaire est le paradoxe des jumeaux vérifié quotidiennement par le système GPS. Dix années après la relativité restreinte, la relativité générale interprète la gravitation comme une propriété géométrique de l’espace-temps. Il n’existe plus d’espace absolu où l’on pourrait disposer étoiles et galaxies et l’espace-temps est déformé au voisinage d’objets astrophysiques compacts. Dans un environnement de gravité forte, le temps diffère radicalement du temps usuel et la lumière peut faire du surplace ou même se retrouver piégée. Ce livre expose les concepts fondamentaux introduits par Einstein et il les confronte aux expériences les plus récentes en physique des particules élémentaires et en astrophysique. Le lecteur découvrira comment la relativité décrit ces objets étranges et fascinants que sont les étoiles à neutrons, les trous noirs ou les ondes gravitationnelles, et comment elle rend compte de l’histoire de l’Univers. Extrait de la préface de Thibault Damour : « ...l’exposé...

Nostalgie de la lumière

Auteure: Jean-françois Becquaert

Nombre de pages: 253

Depuis quatre siècles, sinon deux millénaires, la science assure la stabilité et la persistance du monde. L’imaginaire collectif est aujourd’hui imprégné d’images telles qu’atomes, trous noirs, Big Bang ou espace-temps. Or il se trouve que la théorie quantique du XXe siècle sape les assises logiques de ces images. Chaque homme est en droit de s’interroger : quels sont véritablement les fondements du monde ? À quels paradigmes pouvons-nous souscrire ? L’ouvrage adresse ces questions en instruisant une étude scientifique et philosophique d’une ampleur inédite, dans laquelle transparait régulièrement le rôle central des mathématiques dans la connaissance humaine. Et si les mathématiques étaient en définitive transcendantes ? Et si ce sentiment diffus d’une nostalgie de la lumière provenait de la réminiscence d’une ancienne harmonie perdue ? Jean-François Becquaert est docteur en astrophysique de l’observatoire de Paris. Il enseigne la philosophie de la cosmologie à l’école SUPAERO-ISAE de Toulouse. Il a publié Le Sahara vient des étoiles bleues (Fayard) en 2015. Nostalgie de la lumière est son second ouvrage.

Le petit livre des trous noirs

Auteure: Steven Gubser , Frans Pretorius

Nombre de pages: 220

A la fois objets astrophysiques mais aussi objets théoriques permettant de comprendre la gravité et la physique quantique, les trous noirs sont des masses ultracompactes dont rien ne peut s'échapper, même la lumière. Prédits par la relativité générale, Einstein avait toujours refusé d'admettre leur réalité. Leur existence a depuis été confirmée et ils sont devenus l'objet d'intenses recherches mais ils gardent encore tous leurs mystères. Des ondes de gravitation aux collisions de trous noirs, Steven Gubser et Frans Pretorius nous font découvrir la physique étrange de ces astres fascinants,

À la recherche de l’Univers invisible

Auteure: David Elbaz

Nombre de pages: 208

Après ses stupéfiantes avancées du siècle dernier – la découverte de l’expansion de l’univers, du Big Bang et des trous noirs –, la cosmologie serait-elle en voie de perdre son objet d’étude ? L’avènement de la « matière noire », invisible mais nécessaire pour expliquer les mouvements des galaxies, celui de l’« énergie noire », insaisissable mais indispensable pour rendre compte de l’accélération de l’expansion de l’univers, et celui des trous noirs, qui font disparaître la matière ordinaire comme un lapin dans un chapeau de magicien, donnent l’image d’un univers élusif dont une part grandissante échappe à l’observation. Faisant toute la lumière sur ce qu’il appelle le « triolet noir de notre ignorance », l’auteur cherche les biais susceptibles de dérober l’univers à notre regard, en analysant cinq « illusions » possibles. Manque-t-il vraiment de la matière ? Nos observations sont-elles fautives ? Voyons-nous en trois dimensions un univers holographique à deux dimensions ? C’est d’un autre regard sur l’univers qu’il est question dans ce livre très accessible qui met en scène les questions cruciales de la...

Voyage dans les mathématiques de l'espace-temps

Auteure: Stéphane Collion

Nombre de pages: 209

Ce livre est une invitation à découvrir le lien profond qui unit la relativité générale (la théorie de la gravitation d’Einstein) et la géométrie différentielle, branche de la géométrie issue de la découverte des géométries non-euclidiennes par Gauss et Riemann au XIXe siècle. En abordant la relativité par ses aspects géométriques, ce livre montre que les phénomènes surprenants de la relativité, tels que le paradoxe des jumeaux, les boucles temporelles, les trous noirs, les trous de ver, ne sont que des conséquences de la géométrie de l’espace-temps. Le livre explore également la fascinante relation entre les mathématiques et la physique à travers une des théories les plus passionnantes de notre siècle, la relativité générale, sujet particulièrement d’actualité depuis les récentes observations des ondes gravitationnelles et les observations de plus en plus directes des trous noirs. Il montre ainsi que les mathématiques, loin d’être simplement un « outil », sont une des sources d’inspiration les plus fécondes des physiciens théoriciens. Ce livre offrira une introduction plaisante aux mathématiques de la relativité, autant à...

Un siècle de gravitation

Auteure: Ron Cowen

Nombre de pages: 170

Ce livre est le récit d’une aventure, celle de la théorie moderne de la gravitation, depuis ses premiers balbutiements de 1907, lorsqu’Einstein énonce sa version du principe d’équivalence, jusqu’aux premières images d’un trou noir en 2019. L’auteur évoque aussi bien les doutes, les impasses et même les erreurs des scientifiques que leurs exploits et leurs succès intellectuels et technologiques. Ces exploits ont permis, entre autres, de lever le voile sur les objets les plus monstrueux du cosmos, les trous noirs. Les scientifiques furent des aventuriers, qui n’ont pas hésité à emprunter des chemins extraordinairement périlleux afin de tester toutes les facettes de la théorie d’Einstein de la gravitation : depuis les voyages sous les Tropiques d’Eddington et ses collaborateurs pour observer l’éclipse de Soleil de 1919 à la construction de détecteurs d’ondes gravitationnelles, en passant par le réseau mondial de télescopes capable de faire l’image d’un trou noir. Dans un style concis et alerte, Ron Cowen nous fait vivre l’histoire de la relativité générale et de ses protagonistes, sans oublier les applications à la théorie du Big...

Dernières nouvelles des trous noirs

Auteure: Stephen Hawking

Nombre de pages: 107

Ce sont les objets les plus mystérieux de notre cosmos, des monstres si denses qu'ils engloutissent à jamais tout ce qui passe à leur portée, même la lumière. Du moins le croyait-on, jusqu'à ce que Stephen Hawking montre que les trous noirs s'évaporaient en émettant des particules dans l'espace... Pourquoi ne sont-ils pas si noirs ? Que deviennent les astres qui ont le malheur de s'en approcher de trop près ? Se pourrait-il que les trous noirs soient la porte d'entrée vers un autre univers ? C'est bien ce que suggère le grand physicien, qui nous livre ici le fruit d'une vie de recherche et les dernières et stupéfiantes nouvelles de ces entités.

Les trous noirs

Auteure: Matteo Smerlak

Nombre de pages: 128

Comme souvent dans l'histoire des sciences, la découverte des trous noirs s'est faite en deux temps. A la fin du XVIIIe siècle, soit plus d'un siècle avant le développement de la théorie de la relativité générale, les astronomes Michell et Laplace conçoivent (indépendamment) la possibilité d'astres si massifs que même la lumière ne pourrait s'en échapper. Mais c'est au XXe siècle que cette première intuition s'est peu à peu confirmée. Depuis, les recherches sur les trous noirs n'ont cessé de se développer. Matteo Smerlak revient sur l'histoire de la découverte des trous noirs. Dans un style limpide, il raconte comment nous les "voyons" et ce que nous savons d'eux aujourd'hui. Il donne à comprendre à chacun les enjeux scientifiques liés à cet objet mystérieux. Et c'est ainsi qu'à la fin de ce livre, vous saurez distinguer les trous noirs des trous de ver et si nous traversons, ou non, un horizon des événements à cet instant même. Le paradigme de la membrane vous sera familier tandis que la perspective de voir recréer des trous noirs en laboratoire ne vous semblera plus si absurde...

Des quasars aux trous noirs

Auteure: Suzy Collin-zahn

Nombre de pages: 480

Découverts par hasard au début des années soixante, les quasars sont les astres les plus lumineux et les plus distants de l'Univers. Leur puissance vertigineuse est produite dans une région absolument minuscule. On conçoit donc aisément combien ils ont suscité d'intérêt, tant par les phénomènes extraordinaires qui y sont en jeu, que par leurs distances qui en font des sondes de l'Univers lointain et de son passé. On a mis presque vingt ans à admettre qu'ils tiraient leur puissance de la présence d'un trou noir géant en leur sein, et encore vingt autres années à se convaincre que la plupart des galaxies, et même la Voie lactée, contiennent de tels trous noirs qui sont les cadavres des quasars du passé. L'histoire des quasars permet mieux que toute autre d'illustrer le cheminement erratique de la science. Elle montre comment une discipline finit par se structurer après un demi-siècle d'errance, pour déboucher sur un modèle physique cohérent et sur une nouvelle vision de la structuration de l'Univers et de l'évolution des galaxies.

A l'Orée du Cosmos

Auteure: Alain Omont

Nombre de pages: 280

Dans un monde où les guerres intergalactiques ont fait irruption sur les écrans, on peine à imaginer que la découverte des galaxies remonte à moins d’un siècle. En réalité, ce fut l’une des étapes clés de l’astrophysique dans la première moitié du XXe siècle, aux côtés de la révélation de l’expansion de l’Univers et de la compréhension de la source de l’énergie des étoiles. La deuxième moitié du siècle a vu la découverte inattendue d’objets fantastiques et d’événements extrêmes dans l’Univers : étoiles à neutrons, trous noirs, radiogalaxies, quasars, explosions d’étoiles... La cosmologie moderne s’est simultanément mise en place avec le modèle du Big Bang, pour aboutir à une détermination étonnamment précise des paramètres de l’Univers. L’auteur se propose de raconter l’aventure de l’astronomie du XXe siècle et comment elle a changé notre vision du Cosmos. En dressant le bilan actuel de cette entreprise et soulignant les questions fondamentales qui subsistent, il met en perspective les progrès récents à l’aube du nouveau millénaire : accélération de l’expansion de l’Univers et énergie sombre,...

Réflexions La raison et la foi

Auteure: Raymond Duroc

Nombre de pages: 258

La Raison humaine a ses limites. La Réalité visible, ou Création visible, c'est-à-dire perceptible par les sens, n'est qu'une particularité minuscule de la Réalité totale. La Réalité totale est donc Création. L'Univers n'est qu'un point microscopique dans la Création Invisible. La Raison et la Foi sont plus que conciliables: elles sont complémentaires. La foi éclaire la réalité progressivement et scientifiquement découverte.

Trous noirs et distorsions du temps

Auteure: Kip S. Thorne

Nombre de pages: 924

Kip S. Thorne a été l’un des acteurs privilégiés d’une quête grandiose consistant à comprendre l’héritage transmis par Einstein. Pour nous faire vivre la captivante chronique des découvertes scientifiques prédites par la théorie de la relativité, il nous entraîne à travers un labyrinthe d’objets exotiques – naines blanches, étoiles à neutrons, ondes gravitationnelles, etc. –, dont les trous noirs sont peut-être les plus mystérieux de l’univers. Jonglant avec les décennies, évoquant la multiplicité des collaborations scientifiques à l’échelle de la planète, montrant l’enchevêtrement de la recherche et de la guerre froide, Kip S. Thorne peint une fresque fascinante et contrastée, où se côtoient astrophysique, sociologie, physique et spéculations audacieuses.

Trous noirs

Auteure: Leonard Susskind

Nombre de pages: 470

Les trous noirs sont les objets les plus mystérieux du cosmos. Leurs propriétés sont si extraordinaires que même Einstein n'admit jamais l'existence de tels monstres... Et pourtant, en observant aujourd'hui l'univers avec leurs télescopes, les astrophysiciens en découvrent partout, nichés au coeur des galaxies ! C'est une question fondamentale que pose alors le physicien Leonard Susskind : que se passe-t-il quand quelque chose - une planète, une étoile, un rayon de lumière, pourquoi pas nous-même... - tombe dans un trou noir ? En 1976, le très célèbre scientifique britannique Stephen Hawking, rivé à sa chaise roulante par la maladie de Charcot, affirma que tout est dévoré et irrémédiablement perdu. " Faux ! " pensa immédiatement Susskind, pour qui cette assertion menaçait tout l'édifice théorique de la physique parce qu'elle niait la très fondamentale loi de " conservation de l'information ". Encore fallait-il le démontrer ! S'ensuivirent trente années d'une terrible " guerre des savants ", dont Susskind est sorti vainqueur. C'est cet affrontement quasi shakespearien qui nous est raconté ici de manière jubilatoire. L'auteur, tout en louant avec...

Dictionnaire d'histoire et philosophie des sciences

Auteure: Dominique Lecourt , Thomas Bourgeois

Nombre de pages: 1032

« L'originalité de cet imposant dictionnaire consiste à recouvrir "le domaine entier de l'histoire des sciences nturelles et de la pensée philosophique qui leur est intimement associée". Les notices sur les concepts, institutions, noms propres, etc. sont d'une exceptionnelle richesse. »--

Le trou

Auteure: Jacques Hainard , Roland Kaehr , Musée D'ethnographie (neuchâtel, Switzerland)

Nombre de pages: 338

Le roi Salomon et les maîtres du regard

Auteure: Musée National Des Arts D'afrique Et D'océanie

Nombre de pages: 229

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