Repenser l’univers : conférence magistrale du physicien théoricien Carlo Rovelli, pionnier des trous blancs et professeur à Aix-Marseille Université

En se référant à l’œuvre de Dante Alighieri, Carlo Rovelli a introduit le concept des trous blancs, en comparant la géométrie de l’espace à celle de l’Enfer de Dante, composé de nombreux trous noirs de différentes tailles. Carlo Rovelli a ensuite présenté l’image suivante : de l’extérieur, le trou noir prendrait la forme d’une sphère, mais à l’intérieur, il faut imaginer un tunnel long et fin. « Les trous blancs seraient la fin de vie d’un trou noir : un trou noir se transformerait en trou blanc de l’intérieur : les parois du trou noir se rétréciraient par un effet tunnel quantique, condensant la matière présente au sein du tunnel, c’est-à-dire des restes de l’étoile, qui a autrefois donné naissance au trou noir » explique ainsi Carlo Rovelli.
A partir d’un certain niveau de concentration de la matière, cette dernière avec la lumière seraient alors expulsées et créeraient des trous blancs. Les trous blancs ou aussi dits fontaines blanches rejetteraient ainsi la masse, contrairement aux trous noirs qui l’avalent » précise ainsi le chercheur italien.

De plus, comme les trous noirs, «  il serait vraisemblablement possible que le temps passerait beaucoup plus lentement à proximité des trous blancs en raison de la densité de la masse présente à la sortie du trou blanc », précise Carlo Rovelli. Ce phénomène de densité de masse pourrait expliquer les raisons pour lesquelles nous ne pouvons pas observer les trous blancs depuis la terre, car cela correspondrait à des milliards d’années pour nous. Enfin, ces trous blancs seraient extrêmement petits, auraient à peu près la masse d’un cheveu humain.

Carlo Rovelli avec le chercheur Lee Smolin a développé une théorie qui permet d’expliquer le passage d’un trou noir à un trou blanc, en conciliant à la fois de concilier la théorie de la relativité générale et celle de la physique quantique : La théorie de la gravitation quantique à boucle. En soumettant l’espace à la physique quantique, cette théorie suppose que la concentration de la matière est composée de mini-éléments quantiques à l’image des atomes mais également limitée pour permettre ce renversement (ou aussi dit rebond de la matière) en trou blanc. La théorie des trous blancs apporte ainsi un tout nouveau regard sur l’Univers, en supposant que celui-ci n’est pas infini. Carlo Rovelli a ainsi conclu son intervention en expliquant que « les trous blancs, bien que simple théorie permette de repenser le monde différemment et de réfléchir à la manière de le percevoir, et c’est exactement le rôle de la science, à l’image de la peinture et de la littérature ».

A titre d’information, la première idée de l’existence des trous blancs remonte à 1964, émise par l’astrophysicien, Igor. D. Nobikov. Il faut ensuite attendre 1980 pour voir émerger la première théorie sur les trous blancs, se reposant sur la théorie de gravitation quantique à boucle, développée par Carlo Rovelli avec Lee Smolin. Comme les trous noirs à leur origine, issus de la théorie générale de la relativité d’Einstein et longtemps considérés comme abstraction,avant la première photo obtenue d’un trou noir supermassif en 2019, les trous blancs demeurent une théorie

Pour en savoir plus sur Carlo Rovelli :

Carlo Rovelli a étudié la physique à l’université de Bologne et a obtenu son doctorat à l’université de Padoue en 1986. En tant que post-doctorant, il a travaillé à l’Imperial College London, à l’université de Rome, à l’université de Yale et dans d’autres institutions de physique. À partir des années 1990, il a été professeur à l’université de Pittsburgh aux États-Unis. Depuis 2000, il est professeur à Aix-Marseille Université au sein de laquelle il a fondé le groupe de gravité quantique du Centre de Physique Théorique (CPT).

• Pour découvrir plus sur les trous blancs : « Trous blancs » de Carlo Rovelli, éd. Flammarion, 2023.

Rédactrice : Emeline Ogereau, emeline.ogereau[at]diplomatie.gouv.fr - http:/at.ambafrance.org