D'après Futura Sciences, il y a environ 50 ans, Stephen Hawking et son collègue Jacob Bekenstein établissaient un lien profond entre la thermodynamique, qui gouverne l'Univers des étoiles aux réactions chimiques de la vie, et les trous noirs, ces manifestations spectaculaires de la courbure de l'espace-temps d'Einstein. Aujourd'hui, on trouve un nouveau lien mystérieux entre cette thermodynamique et la théorie de la relativité générale d'Einstein.
Ce lien découvert par Hawking et Bekenstein a été établi à partir de la théorie de la chaleur et de la manière dont les trous noirs interagissent avec l'espace-temps. L'entropie, notée S, est une quantité importante en physique qui gouverne la manière dont on peut transformer une quantité de chaleur Q en quantité de travail W. Elle a été découverte avec certaines de ses implications en analysant les moteurs à vapeur dans le but d'optimiser leur fonctionnement.
Ce qu'il faut retenir
- Les trous noirs ont une entropie qui dépend de leur masse et de leur moment cinétique de rotation.
- L'entropie d'un trou noir est liée à la surface de son horizon des événements.
- La collision de deux trous noirs résulte en un trou noir final dont l'entropie est supérieure à la somme des entropies des trous noirs initiaux.
La découverte de Hawking et Bekenstein
Stephen Hawking et Jacob Bekenstein ont montré que l'entropie d'un trou noir de Kerr en rotation, un trou noir réaliste formé par l'effondrement d'une étoile en rotation, dépend de sa masse M et de son moment cinétique de rotation J. Cela a conduit à une meilleure compréhension de la physique des trous noirs et de leur interaction avec l'espace-temps.
Les ondes gravitationnelles, découvertes récemment, ont permis de mieux comprendre les propriétés des trous noirs et de leur interaction avec l'espace-temps. Les ondes gravitationnelles sont des perturbations de l'espace-temps causées par des événements cosmiques extrêmes, comme la fusion de trous noirs.
Les implications de la découverte
La découverte de Hawking et Bekenstein a des implications profondes pour notre compréhension de l'Univers. Elle nous permet de mieux comprendre la manière dont les trous noirs interagissent avec l'espace-temps et comment ils influencent la formation de la matière et de l'énergie dans l'Univers.
En conclusion, la découverte de Hawking et Bekenstein a ouvert de nouvelles perspectives pour la compréhension de l'Univers et de la physique des trous noirs. Les recherches actuelles et futures devraient nous permettre de mieux comprendre les mystères de l'Univers et de découvrir de nouvelles propriétés des trous noirs et de l'espace-temps.
