Quand on parle de singularité, ne faut faut-il pas une énergie incroyable pour qu'elle se produisent ?
Réponse publiée sur Quora
Les singularités sont des êtres mathématiques, pas physiques jusqu’à preuve du contraire.
une singularité est en général un point, une valeur ou un cas dans lequel un certain objet mathématique n’est pas bien défini ou bien subit une transition. Ce terme peut donc avoir des significations très différentes en fonction du contexte
Par exemple quand on décrit mathématiquement un trou noir avec la théorie de la relativité , on trouve une Singularité gravitationnelle dont on ne sait pas à quoi elle pourrait ressembler avec la physique quantique.
Mais il peut très bien se passer des choses qu’on ignore encore, et la singularité n’existe pas physiquement.
Par exemple on sait maintenant que les trous noirs tournent très vite et que la singularité n’est alors plus un point mais un anneau. [1]
Ou si l’espace est discrétisé comme le postule la gravité quantique à boucles, plein de singularités disparaissent[2] .
En fait Hawking, Penrose et d’autres physiciens théoriciens ont passé leur vie à éliminer des singularités (voir Théorème de calvitie , Entropie des trous noirs et Censure cosmique notamment)
Bref, tant qu’on aura pas vu une singularité, ça restera un objet mathématique intéressant à éliminer, pas un objet physique.
La question de l’énergie est beaucoup plus simple : l’énergie n’est pas une chose, mais un nombre qui se conserve lors des transformations d’un système isolé.
Donc l’énergie d’un trou noir est exactement la même que celle de l’étoile qui l’a formé, y compris toute la matière et lumière émise lors de la supernova. Donc le trou noir contient beaucoup MOINS d’énergie que l’étoile initiale.
En gros il ne contient plus que e=mc^2 ou m est sa masse. Il a perdu toute sa chaleur (un trou noir est très froid car plus rien ne peut bouger dans la “singularité” ) et il a perdu toute l’Énergie potentielle gravitationnelle de l’étoile lors de son effondrement. Cette énergie a été dégagée par la supernova, et absorbée en partie par la fusion d’éléments plus lourds que le fer.
Donc le trou noir, c’est l’état de l’étoile qui contient le moins d’énergie !
Si vous pensiez plutôt à la fameuse “singularité du Big Bang”, alors :
- Ce n’est pas un point non plus
- Comme pour le trou noir c’est un état de densité trop élevé pour être décrit par la physique actuelle
- Mais à l’inverse du trou noir c’est un état extrêmement chaud
- On ne sait pas si l’univers est fini ou pas, donc difficile de calculer une énergie totale. On parle plutôt de Densité d’énergie .
- Mais si on admet que notre Univers observable reçoit autant d’énergie de ses voisins qu’il leur en transmet, alors la partie de la “singularité” du Big Bang qui correspondait à notre univers observable avait à quelque chose près la même énergie que notre univers observable, puisque l’énergie se conserve.
- Et ça pourrait bien être ZERO !
https://fr.wikipedia.org/wiki/Un…
Notes de bas de page
[1] A combien tourne un trou noir ? - Pourquoi Comment Combien
[2] Selon Newton, l’univers serait discret - Pourquoi Comment Combien
