J'observe les conférences du MIT OpenCourseWare sur la relativité générale et peu de temps après la première conférence, le professeur a déclaré que la solution Kerr Black Hole permettait de voyager entre les univers. Comment est-ce possible de savoir? Comment en tirer / arriver à cette conclusion?
Réponses:
Il est vrai que la solution de trou noir Kerr de GTR permet de voyager entre les univers. Cependant, cela ne signifie pas que si vous sautez dans un trou noir, vous pouvez aller dans un autre univers.
Pour motiver la résolution de cette énigme, commençons très facilement: supposons que vous vous teniez au sol avec une balle dans la main et que vous la lanciez avec une certaine vitesse initiale. Pour plus de simplicité, ignorons tout sauf une gravité uniforme. Les mathématiques vous diront alors que la balle suit un arc parabolique, et quand et où la balle touchera le sol. Et si vous prenez les équations résultantes trop littéralement, cela vous dira également que la balle touche le sol deux fois : une fois dans le futur, une fois dans le passé. Mais vous savez que la solution passée n'est pas la bonne: vous avez tenu le ballon; il n'a pas réellement poursuivi son arc parabolique dans le passé.
Un genre de chose moralement similaire se produit, par exemple, pour un trou noir de Schwarzschild. Si vous le regardez dans les coordonnées habituelles de Schwarzschild, il y a un problème à l'horizon. Les mathématiques vous diront alors que le problème ne concerne que le graphique de coordonnées et qu'il y a en fait une région intérieure du trou noir qui devient apparente dans différentes coordonnées. Et si vous faites cela assez généralement, cela vous dira qu'il y a plus que cela: il y a aussi un trou blanc avec un horizon inversé et sa région extérieure - un autre univers. Cet espace-temps Schwarzschild complet "étendu au maximum" a cet autre univers connecté au nôtre via un "pont Einstein-Rosen" puis "pincé", produisant des trous noirs et blancs séparés.
Bien sûr, cela aussi est un artefact d'idéalisation mathématique: et le trou noir réel n'est pas infiniment étendu dans le passé et le futur; il a en fait été produit par quelque chose, un effondrement stellaire. (Et le "pont" n'est pas traversable de toute façon; on sera détruit dans la singularité si on essaie.)
Enfin, pour la solution Kerr, c'est un peu mieux car formellement la singularité est évitable, contrairement au cas Schwarzschild. Cependant, c'est encore physiquement déraisonnable: en plus du fait que les trous noirs réels ne sont pas éternels, l'intérieur de la solution Kerr est instable en ce qui concerne toute matière infaillible, ce qui perturbera la solution en quelque chose d'autre. Par conséquent, il ne peut pas être considéré comme ayant une signification physique. Pourtant, il est vrai que l'espace-temps Kerr complet contient un chemin dans un autre univers - en fait, infiniment d'entre eux, enchaînés les uns après les autres.
Si vous êtes intéressé par les détails de sa structure, vous pouvez consulter certains diagrammes de Penrose de ces solutions de trous noirs.
"Autorisé pour" ne signifie pas "nécessairement provoquer".
Ce que le professeur a laissé entendre, c'est que les solutions ressemblent, d'un point de vue mathématique, à ce que vous attendez d'un pont entre univers - SI plusieurs univers existent et SI le pont est praticable.
C'est tout ce qu'on peut en dire. Une solution mathématique qui ressemble à un pont. Mais a-t-il déjà été vérifié expérimentalement? Non. Avons-nous la preuve que d'autres univers existent? Non.
Nous avons le calcul qui décrit ce qui ressemble, à toutes fins utiles, à une porte. Mais la porte sépare-t-elle cette pièce d'une autre pièce, ou s'agit-il simplement d'une fausse porte construite dans un mur de briques solides, comme dans les comédies de cinéma? Nous ne le savons pas. La porte s'ouvrirait-elle du tout? Nous ne le savons pas. Est-ce que quelqu'un a déjà vu une telle porte? Non.
Cela ne signifie pas que le professeur avait tort. Cela signifie seulement que ce n'est qu'une hypothèse à ce stade. Nous ne savons pas encore si la réalité y correspond ou non.