Physique quantique, relativité, et astrophysique : comment le LHC du CERN engendre des minis trous noirs (et l’immense possible danger)
Cette vidéo est un extrait d'un documentaire sur les trous noirs, expliquant comment le grand collisionneur de hadrons du CERN (le LHC) engendre des mini trous noirs grâce aux énergies fabuleuses qu'il est capable d'atteindre.
Ce documentaire, et les scientifiques, affirment qu'il n'y aurait aucun danger, mais je trouve que c'est bien présomptueux... Lorsque la science étudie des domaines inconnus, elle peut parfois tomber sur de nouveaux phénomènes totalement inattendus et dangereux, comme par exemple les rayons X, la radioactivité, etc., phénomènes qu'on ne voit pas au début (ils sont invisibles pour nos yeux), et qui pourtant qui sont hautement délétères. La fin de vie de Marie Curie en est tout à fait symptomatique :
Marie Curie souffre d'une trop grande exposition aux éléments radioactifs qu'elle étudie depuis 1898, notamment au niveau des yeux et des oreilles. Dès 1920, elle pense que le radium pourrait avoir une certaine responsabilité dans ses problèmes de santé.
Elle est atteinte d’une leucémie radio-induite ayant déclenché une anémie aplasique. Malgré sa faiblesse, elle continue d’assurer la direction de la section de physique et chimie de l’Institut du radium. Le 29 juin 1934, elle se rend au sanatorium de Sancellemoz à Passy (Haute-Savoie) pour y être hospitalisée. Elle y décède le 4 juillet.
Source : Wikipédia.
C'est pourquoi, bien que n'étant pas du tout un expert en physique quantique et en création de mini-trous noirs, je me demande légitimement s'il n'y a absolument aucun danger à engendrer des micro-trous noirs, dans la mesure où ces particules vont très vite, et pourraient peut-être interagir avec la matière constituant le LHC lui-même. Puisque ces micro-trous noirs ont une vitesse extrême (ils ont donc le temps, malgré leur vie brève, de parcourir une distance suffisante pour entrer en contact avec la matière aux alentours), qu'est-ce qui les empêche de rentrer en collision et d'accaparer des particules ou atomes environnants provenant des installations du LHC ? Et donc de grossir, d'augmenter leur masse, leur pouvoir d'attraction, leur durée de vie, et de grossir sans fin, avalant toute la planète ?
D'autre part, des publications scientifiques récentes expliquent que les scientifiques du CERN vont augmenter la puissance de leurs expériences de manière significative, dans le but de tester l'existence de dimensions supplémentaires de la Nature (elles existent, tous les Initiés en parlent), en atteignant notamment des énergies jamais vues dans un laboratoire :
Au grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, à Genève, se prépare une expérience qui pourrait révolutionner la physique plus encore que la découverte du boson de Higgs :
« Cette expérience pourrait nous permettre d’ouvrir une brèche vers d’autres dimensions » : en général, les scientifiques qui prononcent ce genre de phrase ont la bave aux lèvres, les cheveux en bataille et concluent leur exposé par un rire dément tandis que le jeune héros du film réplique : « Vous n’avez pas le droit de défier les lois de la nature, professeur ! Je ne vous laisserai pas faire !
Mais ce cliché de série B vient de quitter les salles obscures pour émerger dans la réalité, à la différence que Mir Faizal, le physicien de CERN à Genève qui envisage avec ses collègues d’ouvrir une fenêtre vers un autre univers, n’a rien du savant fou : « Nous prédisons que la gravité peut s’étendre dans d’autres dimensions et, si c’est le cas, alors des trous noirs miniatures peuvent apparaître » explique-t-il posément avant de préciser : « D’habitude, quand les gens parlent d’univers parallèles, ils imaginent des mondes où toutes les potentialités sont réalisées » explique-t-il en faisant référence à la théorie où chaque fourche temporelle produit deux univers distincts. Ainsi, si je choisis de pas prendre ma voiture pour me rendre au travail, il existe un monde parallèle dans lequel je fais le choix inverse avec toutes les conséquences que cela implique. « Mais, ça ce n’est pas de la science, c’est de la philosophie » nuance Mir Faizal. « Ce dont nous parlons, au CERN, c’est de la gravité qui se prolonge dans d’autres dimensions. »
Pour vérifier cette hypothèse qui s’adosse à la théorie, dite de l'arc-en-ciel de la gravité, d’après le titre prophétique d’un roman de Thomas Pynchon paru en 1973, il suffit donc de faire s’entrechoquer des protons à toute vitesse dans le nouveau LHC boosté à bloc. Jusqu’à présent, le Grand collisionneur de hadrons du CERN ne pouvait produire une énergie supérieure à 7 TeV (Tera Electron Volt), ce qui avait déjà permis de mettre en évidence le boson de Higgs, la fameuse particule de Dieu.
Mais, pour créer un mini trou noir, il faut accélérer des hadrons -terme qui désigne une famille spécifique de protons- à au moins 9.5 TeV, soit 9500 fois l’énergie de masse de la particule. Or, le Grand collisionneur de hadrons, peut désormais générer 13 tera electron volt, le double de sa puissance initiale, lors de son inauguration en 2008.
« Si nous détectons des mini trous noirs à ce niveau d’énergie, alors nous saurons que notre hypothèse sur l’existence d’autres dimensions et la théorie de l’arc en ciel de la gravité sont toutes les deux exactes » résume Mir Faizal.
L’Arc-en-ciel de la gravité est une théorie qui vise à réconcilier la relativité générale d’Einstein avec la mécanique quantique, c’est à dire tous les phénomènes qui se produisent au niveau subatomique et contredisent ceux constatés par la physique classique. L’Arc-en-ciel de la gravité postule que « les effets de la gravité n'affectent pas de façon identique l’espace-temps en fonction des différentes longueurs d’ondes des couleurs ».
« La couleur de la lumière est déterminée par sa fréquence. Étant donné que ses différentes fréquences correspondent à différents niveaux d’énergie, les particules qui composent la lumière -les photons- pourraient voyager, selon la couleur à laquelle ils corespondent, par des chemins distincts à travers la trame de l’espace-temps » explique la revue « Scientific American ».
Et ce sont ces chemins distincts repérables par ces mini trous noirs que pourrait mettre entre en évidence l’expérience menée au CERN. Bref, pas de quoi fouetter le chat de Schrödinger malgré les nombreuses voix qui s’élèvent sur des sites plus ou moins « complotistes » pour assurer que les scientifiques nous préparent la fin du monde.
Source : Paris Match.
Je n'affirme pas qu'il y ait un danger. Je n'en sais rien. Tout ce que je dis, c'est qu'il me semble que certains scientifique jouent un peu trop les apprentis sorciers.
Ce genre de manip (la création de minis trous noirs en laboratoire) devrait faire l'objet d'études sérieuses et mondiales préalables de sécurité, afin de déterminer de manière précise si, oui ou non, il y a des risques, compte tenu de l'enjeu immense et fatal pour l'Humanité et toute la planète.
Pour bien me faire comprendre, ce que je souhaite dire, c'est qu'il ne faut pas tomber dans un dualisme idiot, qui se résume à :
- Dormez braves gens, il n'y a aucun risque (alors que dans le fond, on n'en sait rien de façon absolument sûre, et que des expériences et des découvertes passées se sont avérées bien plus dangereuses qu'on ne l'aurait cru au départ).
- Par peur ou obscurantisme, d'interdire les expériences, et de ne pas permettre à la science de progresser.
Il me semble que la solution raisonnable est médiane : il faut permettre à la science de faire des expériences et de nouvelles découvertes, mais lorsqu'il y a un enjeu aussi colossal (la disparition de toute la planète), il est plus que souhaitable que des études préliminaires de sécurité soient menées, partout dans le monde, par différentes équipes de chercheurs, pour créer une redondance, et avoir ainsi plusieurs points de vue, bases d'une sécurité et d'une certitude accrues. Parce-qu'il faut bien comprendre qu'ici on est dans un cas très particulier, tout à fait UNIQUE, qui, lui, est dualiste : c'est tout ou rien. On a pas le droit à l'erreur. Si on se plante, c'est fini, il n'y a pas de deuxième essai. GAME OVER.
Si on regarde maintenant ces expériences de création de mini trous noirs du point de vue d'un joueur, de l'espérance mathématique, de "la Théorie des jeux" (une branche des mathématiques), la folie d'une telle entreprise apparaît encore plus clairement :
- D'un côté, si tout se passe bien, on peut GAGNER quelques connaissances supplémentaires (ce qui est assez peu, somme toute).
- De l'autre, on PERD TOUT : la planète disparait en se convertissant en un trou noir.
L'espérance mathématique dans ce cas est donc très fortement négative. Par conséquent, il est préférable de ne pas jouer, tous les statisticiens et les experts de la Théorie des jeux vous le diront. Dit autrement, on a trop peu à gagner, et tout à perdre. Le jeu n'en vaut dont pas la chandelle... C'est clair est définitif. On ne va quand même pas jouer à ce jeu dément, juste pour faire plaisir à l'orgueil et à la vanité de quelques scientifiques, désireux d'inscrire leur nom dans l'histoire pour avoir découvert une dimension supérieure de la Nature. Il faut arrêter de déconner messieurs les scientifiques. Et apprendre à mettre votre Ego de côté...
Enfin, ce qui est dingue, c'est qu'une décision aussi importante, concernant l'être ou le non-être de toute l'Humanité, soit dans les mains de quelques hommes seulement (ceux qui décident d'autoriser les expériences), alors même que l'issue de ladite expérience concerne tous les êtres humains ! Il paraît donc raisonnable d'appliquer, compte tenu de l'enjeu extrême, un minimum de principe de précaution, et d'élargir l'assiette des gens responsables de la prise d'une telle décision, à savoir de décider de faire ou ne pas faire ces expériences (ou de les restreindre à des conditions bien précises).
Des expériences de physique atypiques et inquiétantes, à connaître !
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Simulation du CERN et de la Terre, avalés par un mini trou noir. Durée : 37 secondes.
Tags : Recherche Astronomie Ethique Science et techno
17 réactions à cet article
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Nous sommes certains qu’il n’y a aucun danger pour la simple raison que dans la nature ce type de collision a lieu toutes les secondes et par milliards sans que cela ne pose problème.
L’intérêt du LHC c’est de pouvoir les reproduire en laboratoire en espérant découvrir de nouvelles particules et de nouveaux comportements.-
@samagora95 : je comprends ce que tu dis, mais il y a une zone d’ombre, d’incertitude, pour les raisons que j’ai expliquées. Dit autrement, c’est probable que ce soit sans danger, mais comme la probabilité n’est pas ABSOLUMENT de 100%, le Epsilon restant (Epsilon étant une valeur proche de zéro, très petite) nous tue tous.
La particularité de cette problématique est double :
1) On a pas le doit à l’erreur.
2) C’est une situation unique dans l’histoire des sciences.
Encore dit autrement : même s’il n’existe qu’une chance sur un million pour qu’un trou noir avalant tout se forme, c’est encore trop compte tenu des conséquences.
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@BlueMan
Si si, nous sommes ABSOLUMENT sûrs, à 100%, que le LHC ne créera aucun trou noir. Complètement. Sans le moindre doute. Il n’ya pas de zone d’ombre, pas d’incertitude sur ça.De la même manière que tu es sur qu’en respirant tu ne vas pas faire tomber la station spatiale internationale de son orbite, ou faire imploser Saturne. Les probabilités sont les mêmes.
Tu parles des trous noirs pouvant aller interagir avec la matière du LHC lui-même, et ce qui entraînerait une réaction en chaîne etc... Les trous noirs dont parle samagora95 sont créés dans l’atmosphère terrestre, qui est faite de matière. Et pourtant il n’y a aucune réaction en chaîne. Et ces mini trous noirs cosmiques sont créés depuis des milliards d’années, par milliards chaque jour. Alors c’est pas les 3 poignées de mini trous noirs créés au LHC qui vont changer quelque chose.
Je suis d’accord que le dualisme n’est pas toujours le bienvenu dans tous les domaines. Mais dans notre cas précis, si si, "Dormez braves gens, il n’y a aucun risque". C’est pas plus compliqué.
Et puis "Puisque ces micro-trous noirs ont une vitesse extrême (ils ont donc le temps, malgré leur vie brève, de parcourir une distance suffisante pour entrer en contact avec la matière aux alentours)" : Non. Ils n’ont pas "le temps", comme tu dis. Parce que leur durée de vie est infiniment inférieur au temps nécessaire qu’il leur faudrait pour entrer en contact avec la matière alentours. Et quand bien même, ça n’aurait pas le moindre effet.
C’est bien d’être vigilant sur certaines choses. Mais le CERN avec son LHC, il n’y a strictement aucune raison. C’est pas parce qu’on ne comprend pas quelque chose de scientifique que c’est forcément dangereux, même à une probabilité infime. Ca peut ne pas l’être, tout simplement.
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@BlueMan
Un petit tour sur les pages web de la communication du CERN serait un bénéfice pour beaucoup.
http://angelsanddemons.web.cern.ch/fr/faq/black-hole
(Plutôt que sur Paris Match...)
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Quand on pense que les armes nucléaires sont entre les mains que de quatre ou cinq psychopathes, que des avions s’écrasent, que des trains déraillent, que des gens se font écraser en traversant la route, que des indigènes meurent en se prenant une noix de coco sur la gueule, franchement, il faut interdire la science, en revenir à la Bible et à la Terre plate au centre de l’univers.
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@Krapom : post idiot, usant d’exagérations débiles, visant à en venir à une conclusion ridicule, totalement contraire aux idées proposées in fine dans l’article.
Ça porte un nom : de la malhonnêteté intellectuelle déguisée en ironie.
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La formule de la loi universelle de la gravitation c’est
F= M x M’ x G/d²
Force en N
G = 6,67384 x 10^-11
Dans le collisionneur on parle d’atome d’or.
M la masse d’un atome d’or c’est 3,348*10^-25 kg
M’ la masse de la terre c’est 5,972 × 10^24 kg
d = 6371000 m, c’est le rayon de la terre.
Ca fait une force de 3.2875 x 10^-24N.
Si je divise par la masse de l’or, ça nous donne une accélération de.... pas la peine de calculer, c’est la gravité. Si je n’ai pas employé directement la gravité c’est il y aurait eu des objections de ’’croyants’’*Ceux qui gèrent les collisionneurs sont tout fiers d’avoir des durée de vie de quelques mm. 10 mm c’est un peut excessif mais plus facile pour les calculs, la vitesse est proche de la lumière, la durée de vie en seconde c’est 3,33 x 10^-11.
Un temps et une accélération on peut avoir une distance que peut parcourir un éventuelle trou noir E = g x t²/2 = 5,45 x 10^-21 m ou 5,45 zeptomètre ou 5,45 trilliardième de m.
Pas très parlant, un repère un atome a un diamètre d’environ 1 x 10^-10 m.Merde alors, il n’a pas le temps de frémir qu’il est mouru, complètement mouru et oui.
* Le croyant : C’est une personne qui a tendance à croire n’importe quelle daube sur internet surtout si ça va dans le sens de ses peurs ou croyances.
A voir les deux dernière vidéos de blueman, il tendance à devenir un croyant. Déjà mélanger Marie Curie aux trous noirs c’est pas mal, il vaut mieux laisser les stats à ceux qui connaissent.L’inconnu engendre la peur, je veux bien faire en sorte que l’inconnu ne soit plus inconnu, ici c’est du niveau collège.
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@sls0 : alors :
1) Les formules que tu utilise sont fausses au niveau quantique (même un débutant en physique sait cela).
2) Ce n’est pas l’attraction avec la masse de la Terre qui est cause, tu n’as rien compris du tout.
3) Tu n’as pas le niveau en physique fondamentale pour pouvoir trancher sur la dangerosité ou pas de telles expériences. Fait être un minimum honnête et lucide...
En résumé, tu fais de la physique à deux balles, et c’est pas sérieux du tout.
Enfin, à lire tes deux derniers paragraphes, visiblement, soit tu n’as pas lu mon long article, soit, encore une fois, tu ’as rien compris. ^^
Les exemples que je donne avec les rayons X et la radioactivité t n’ont pas de rapport avec les trous noirs, mais ils montrent que lorsqu’on procède à de nouvelles découvertes, il y a des effets dangereux totalement inattendus, c’est-à-dire concernant directement le sujet de l’article, effets qu’on ne peut pas prévoir avec tout le savoir scientifique de l’époque considérée. Donc cet état de fait va se reproduire inévitablement. Voilà pourquoi il faut que la communauté scientifique en débatte AVANT de réaliser ces expériences. C’est dingue : je dois tout t’expliquer, comme à un enfant... Apprends à lire correctement les articles...
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@sarcastelle
J’essaie d’employer du simple à la portée de la plupart des personnes. Je but d’un message c’est d’être compris et non faire plaisir à l’auteur.Etre puriste au risque d’être incompris j’évite, le raisonnement que j’ai employé n’est pas puriste ni précis mais pour visualiser c’est plus explicite que la physique quantique.
Newton a eu le temps d’être assimilé, Einstein et Planck j’en suis moins sûr.
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@guepe : ben non : les théories actuelles sont incomplètes et ne sont valables que quand la gravitation et les effets quantiques peuvent être étudiés séparément. Ce qui signifie que dès qu’on inclue une gravitation non quantique avec des calculs, les résultats sont faux.
C’est d’ailleurs pour cette raison que les cosmologistes sont embêtés avec le Big Bang : leurs équations ne fonctionnent plus, parce-qu’ils n’ont pas d’équations quantiques de la gravité. D’où l’apparition de la théorie des supercordes, ainsi que de la théorie de la gravitation quantique à boucles, ou d’autres théories du même genre, qui visent à unifier les 4 forces fondamentales. C’est le "mur de Planck", une période de l’histoire de l’Univers au cours de laquelle les quatre interactions fondamentales (électromagnétisme, interaction faible, interaction forte et gravitation) étaient unifiées, c’est-à-dire qu’elles s’appliquaient en même temps, ce qui empêche de la décrire à l’aide de la relativité générale ou de la physique quantique, puisque ces théories sont incomplètes et ne sont valables que quand la gravitation et les effets quantiques peuvent être étudiés séparément.
C’est donc bien plus compliqué qu’il n’y parait de décrire exactement les phénomènes qui ont lieu à cette échelle microcosmique, et ce n’est pas la Loi de Newton (qui en plus suppose un espace euclidien, ce qui n’est pas la réalité) qui va permettre de calculer quoi que ce soit d’exact à cette échelle.
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Mais que sait on vraiment des trous noir ?
Hé ben rien en fait, juste de la théorie nimbée d’hypothèse .... comme toute la science actuelle.-
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@sarcastelle : tu n’as RIEN compris. Tu mélange tout par amalgame : tu réduit deux situations différentes à une unique situation, comme si elles était identiques, ce qui n’est pas du tout le cas.
1) L’exemple que tu donne est erroné car le risque n’engage que toi.
Dans l’expérience de création de mini trous noirs, il engage TOUTE l’Humanité + toute la faune + toute la flore + la planète au complet.
2) Que tu choisisse de traverser la rue pour récupérer le billet, c’est juste prendre un petit risque. Et, en plus, tu peux le minimiser, voire l’annihiler complètement, en regardant bien lorsque tu traverse la rue. ^^
L’espérance mathématique est un peu négative dans le cas que tu cite (voire positive si tu fais attention lorsque tu traverse puisque tu peux réduire le risque d’accident ou de mort à quasiment zéro), mais elle est infiniment négative dans le cas de la création d’un trou noir. Donc, les espérances mathématiques ne sont absolument pas comparables...
Voilà pourquoi il faut réduire le risque en organisant un débat international sur la question avant de réaliser ces expériences. C’est, d’une certaine manière, "regarder la rue avant de traverser" pour annihiler tout risque.
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Très intéressant, merci !
L’Arc-en-ciel de la gravité est une théorie qui vise à réconcilier la relativité générale d’Einstein avec la mécanique quantique, c’est à dire tous les phénomènes qui se produisent au niveau subatomique et contredisent ceux constatés par la physique classique.
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Où donc alors pourrait se situer la "frontière" entre ces deux postulats ??? si frontière il y a.....
Modestement, je pense qu’il n’y a pas de frontière entre la mécanique quantique et la relativité générale.....
Pourtant selon nos lois physiques, il y en a une !! et qui empêche d’ailleurs cette grande "réunification", sorte de paradoxe.....on est donc dans une impasse !
Mais personne n’est capable de la situer...et pour cause....
Quant au LHC, au mieux, il pourrait risquer de se retrouver dans un autre monde à une autre époque ?
Il y a toujours un risque à expérimenter une science très balbutiante dont on mesure pas suffisamment les conséquences puisques inconnues, c’est totalement évident, oui !!
De toutes façons, dans le pire des cas, personne n’aura le temps de s’en rendre compte......
Et puis, si dans les jours qui précédent ces expériences, une multitudes de "drones insaisissables" viennent à déambuler dans les cieux des parages, ce ne sera bon signe...
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Stephen Hawking a émis l’hypothèse de "l’évaporation" d’un trou noir du fait de l’émission à proximité de son "horizon" de paires de particule-antiparticule.
L’une d’elles est captée par ledit trou noir et vient neutraliser son antiparticule tandis que l’autre memebre de la paire échappe à la gravité régnant autour de l’horizon. Le gradient du champs de gravité sera immense vu la taille du "nano" trou noir. Cela facilitera la fuite de la particule de la paire la plus lointaine.Si des trous noirs sont créés - et non des particules suivant la loi e = mc²- par les flux énormes d’énergie du LHC, non seulement ils n’iront pas loin mais en plus ils ne "vivront" que pendant un temps infime.Je ne pense pas d’autre part qu’un trou noir de diamètre très inférieur à celui d’un proton puisse "l’avaler" ... mais il faudrait une théorie plus solide sur "l’essence" du proton pour être plus affirmatif.-
non je pense que l on a resiste au trou noir de ce gouvernement PS qui est une singularite en matiere de connerie et malhonnete et tutti quanti alors c est la preuve par 9 que l on resistera sans aucun pb au trou noir de l accelerateur et son pouvoir
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Concernant la formation de micro trous noir, il faut déjà se souvenir que la force d’attraction gravitationnelle est de très loin la plus faible (surtout à micro échelle).
Si une molécule d’oxygène passait (même avec une énergie cinétique quasi nulle) à proximité , il ne serait sûrement pas capable de casser une liaison covalente pour arracher par ex l’atome le plus proche de lui...
A noter d’ailleurs qu’il serait un "objet" quantique et donc impossible de le visualiser comme un objet ponctuel à un endroit précis et avec un vecteur vitesse défini, avec un diamètre, un horizon etc... Donc l’image de l’aspirateur insatiable semble l’apanage des trous noirs macroscopiques.
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