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Les trous noirs sont les plus grandes collections

de pure énergie violente dans l’univers.

Si vous venez trop près, ils vous dévoreront et ajouteront votre énergie à leur collection.

Ainsi, l’énergie sera perdue à jamais.

Mais l’est t’elle vraiment ?

Il s’avère qu’il y a un moyen de tricher dans l’univers.

Une manière d’alimenter des civilisations en énergie jusqu’à la fin des temps.

Ou alors de construire la plus grande bombe de l’univers.

Mais comment ?

N’a-t-on pas appris que toute l’énergie est prisonnière à jamais des trous noirs ?

Même la lumière.

C’est vrai.

Tout ce que vous pensez savoir sur la chose la plus bizarre de l’univers est sur le point de devenir

encore plus étrange pour une simple raison :

Les trous noirs tournent !

Pourquoi les trous noirs tournent-ils ?

Quand de très très grosses étoiles meurent,

leurs cœurs s’effondrent sous l’effet de leur propre gravité et forment des trous noirs.

Cela veut dire que quelque chose de vraiment très gros devient quelque chose de très, très petit.

Comme la plus petite chose qu’il puisse y avoir dans cet univers.

Mais les étoiles tournent

et une propriété fondamentale de notre univers

est le fait que les choses qui tournent ne veulent pas s’arrêter de tourner.

On appelle cela le moment angulaire.

Et ce moment angulaire ne peut pas s’en aller.

Un gros objet qui tourne et qui devient plus petit,

tournera plus vite.

Donc lorsque le cœur d’un étoile s’effondre,

son moment angulaire le fait tourner de plus en plus vite.

Jusqu’à ce qu’il s’effondre en formant un trou noir.

Et le trou noir continuera de tourner,

incroyablement vite.

Certains d’entre eux tournent à des millions de tours par seconde.

Pourquoi les tours noirs qui tournent sont-ils spéciaux ?

Tout comme les trois noirs qui ne tournent pas,

les trous noirs qui tournent ont un événement des horizons et un point de singularité en leur centre,

là où toute leur masse se concentre.

La singularité est habituellement décrite comme un point unique et infiniment petit

sans aucune surface.

Mais les points ne peuvent pas tourner.

Donc une singularité qui tourne ne peut pas être un point.

Au lieux d’être un point, c’est un anneau. Une singularité circulaire.

Une singularité circulaire est un anneau avec une épaisseur de 0

et sans aucune surface, tournant extrêmement vite

et contenant toute la masse du trou noir.

Le trou noir tourne tellement vite qu’il transforme

l’espace-temps lui même.

Il entraine littéralement l’espace avec lui comme son énergie.

Cela crée une nouvelle et vraiment étrange

région de l’espace-temps : L’ergosphère.

Laquelle enveloppe le trou noir.

Si l’espace et le temps sont complètements déréglés

dans l’horizon des événements alors ils ne sont qu’a moité déréglés

au sein de l’ergoshpère.

À l’intérieur de l’ergosphère, rien n’a de sens.

Il est possible d’y rentrer et d’en ressortir.

Mais cela ne sera probablement pas une bonne expérience.

Vous pouvez imagine ça comme :

tomber dans un trou noir statique est comme glisser dans un trou.

Être à l’intérieur de l’ergosphère d’un trou noir tournant est comme

tourner en spirale dans une canalisation morte

Le trou noir transfère sa propre énergie cinétique en forme de

rotation, à tout ce qui entre dans l’ergosphère

La singularité circulaire vous fait danser que vous le vouliez ou non.

Vous devez bouger plus vite que la vitesse de la lumière

juste pour y rester, ce qui est impossible.

Mais voilà la triche :

nous pouvons voler cette énergie,

et il y a beaucoup d’énergie à voler.

Comment voler l’énergie d’un monstre ?

Prenez le trou noir super massif

au centre de la Voie Lactée

Nous pourrions en voler autant d’énergie

que toutes les étoiles de la Voie Lactée émettent

en un milliard d’années. La partie la plus facile

pour voler cette énergie est, curieusement

de laisser tomber quelque chose dans le trou noir.

Nous avons vu que la singularité circulaire nous force

à entrer dans l’ergosphère ce qui ressemble beaucoup à

être dans un tourbillon avec l’espace-temps se précipitant autour.

Si vous êtes intelligent vous pouvez utiliser l’eau à votre avantage

et nagez plus vite qu’avant

En pratique, cela signifie envoyer une fusée dans l’ergosphère,

et faire un marché avec le trou noir.

Nous lui donnons de l’énergie de masse

et il nous donne un peu de son énergie de rotation.

Mais ce n’est pas un marché équitable, nous en avons un meilleur.

Normalement, si vous lancez une fusée,

vous échangez de l’énergie chimique

pour de l’énergie cinétique

Ceci est comme vous pousser vers l’avant dans une piscine

Mais si vous lancez une fusée à l’intérieur de l’ergosphère, c’est comme

si vous vous poussiez vers l’avant dans une piscine à vague.

L’énergie de rotation des vagues vous donne un coup d’accélérateur bien supérieur

que vous n’obtiendriez par vous même.

L’accélération de la rotation du trou noir est si importante

que vous quitterez l’ergosphère avec plus d’énergie

que lorsque vous y étiez entrés.

Le trou noir vous donne une petite partie de son énergie de rotation,

et ralentit un peu.

Evidemment, cela requiert beaucoup d’alimentation

Heureusement, les trous noirs ne sont pas difficiles

Une future civlisation avancée récolterait probablement

des astéroïdes pour les laisser tomber dans le trou noir

quand ils auraient besoin d’un regain d’énergie. Mais il existe un moyen encore meilleur d’obtenir

de l’énergie à partir d’un trou noir, et curieusement,

c’est de construire la plus grosse bombe que tout être vivant puisse espérer construire :

La bombe trou noir

Nous avons seulement besoin de deux choses pour construire une bombe à trou noir: un trou noir à rotation rapide et un grand miroir.

Le miroir doit complètement envelopper le trou noir

qui est semblable à une sphère de Dyson,

une méga structure qui récolte l’énergie d’une étoile entière.

Bien que, notre miroir serait plus facile à construire.

Les miroirs sont plus simples et les trous noirs

sont beaucoup plus compacts que les étoiles.

Si nous faisions un miroir de 10 centimètres d’épaisseur,

le métal d’un gros astéroïde serait probablement suffisant pour un trou noir

avec la masse de notre Soleil.

Une fois que notre miroir est en place,

nous avons seulement besoin d’ouvrir une fenêtre, et tirer des ondes électromagnétiques

au trou noir.

Vous pouvez imaginer ce qui se passe ensuite, en imaginant de lancer un ballon

contre un mur et de la voir revenir

plus vite qu’une balle (d’arme à feu). Les ondes frappent le trou noir

à la vitesse de la lumière. Une petite proportion des vagues

tombe au-delà de l’horizon des événements pour disparaître à jamais.

Mais une quantité beaucoup plus grande glisse à travers l’ergosphère,

où le trou noir force une partie de son

énergie de rotation sur eux, et les amplifie.

Ils commencent maintenant la diffusion superradiante, qui sont des

mots de science de fantaisie signifiant: “Rebondir entre le miroir

et le trou noir et devenir plus fort.”

Chaque fois qu’ils font le tour, ils deviennent

exponentiellement plus forts.

En ouvrant quelques fenêtres dans le miroir, nous pouvons

extraire l’énergie des vagues aussi vite qu’elles grandissent.

Ce que nous pourrions utiliser, en théorie, pour créer ce qui serait

à toutes fins utiles, une source d’énergie sans fin

pour des billions d’années.

Ou, nous pourrions le faire exploser.

Si les vagues ne sont pas libérées, elles continueront

à devenir de plus en plus fortes, et prendront de plus en plus d’énergie

à partir du trou noir, jusqu’à ce que le miroir se brise

Un trou noir supermassif libérerait

autant d’énergie qu’une supernova, faisant de la bombe

la plus grosse explosion jamais créée par un être vivant.

L’ultime demeure dans un univers mourant

La beauté de la bombe du trou noir, le

processus de Penrose et la diffusion super rayonnante,

c’est qu’ils ne sont pas de la science-fiction. Dans un avenir lointain, cela pourrait

être la seule façon de survivre dans

notre univers mourant. Après que toutes les naines rouges

se soient refroidies

et que toutes les naines blanches

se soient transformées en naines noires,

l’univers deviendra sombre pour toujours.

Les trous noirs en rotation

pourraient être les seules sources d’énergie dans l’univers entier

que la vie pourrait récolter.

Si c’est le cas,

le dernier être vivant existant

pourrait un jour finir sa vie

autour d’un trou noir.

Ce qui est tout aussi froid et exaltant.

Il s’avère que même sans lumière,

il y a des endroits où nous pouvons aller.

Les trous noirs sont aussi intéressants qu’ils sont mystérieux,

mais il y a en réalité une quantité surprenante que nous connaissons.

En utilisant les mathématiques, nous pouvons calculer

des choses et proposer des théories sur la façon dont nous mourrons si nous y tombons

Si vous êtes le genre de personne qui se passionne pour les maths

et qui calcule ces choses pour vous-même, nos amis de Brilliant

ont mis au point un fantastique jeu-questionnaire sur les trous noirs

pour vous aider à comprendre.

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Ils prennent des concepts comme ceux-ci,

les décomposent en morceaux de petite taille, présentent une pensée claire dans chaque partie,

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