La physique classique du 19ème siècle prédisait que le corps noir devait émettre à toutes les fréquences, y compris les très hautes fréquences, jusqu'aux fréquences infinies.
Autrement dit, se chauffer le soir au coin du feu, était très dangereux, car les bûches de bois enflammées auraient dû émettre des ultra-violets, des rayons X et des rayons gamma !
Ce problème de la "catastrophe ultra-violette" a été résolu en 1900 par Max PLANCK qui fit disparaître les quantité infinies en définissant les quanta.
L'énergie est émise et absorbée par les corps, par petits paquets : les quanta d'énergie.
Au 20 ième siècle la relativité générale d'Albert EINSTEIN prédit que les étoiles de plus de 5 masses solaires, s'effondrent en un trou noir, et que ce trou noir s'effondre en une singularité de densité infinie.
De même, l'univers aurait émergé d'un big bang de densité infinie.
L'apparition de densité infinies est le signe que la relativité générale est en défaut.
En outre, elle n'intègre pas la mécanique quantique.
La théorie de la gravitation quantique fait disparaître ces densités infinies et réconcilie la relativité générale avec la mécanique quantique, en postulant que l'espace et le temps sont quantifiés.
Rappel de quelques définitions :
Longueur de planck : Lp = 1,616 x 10**-35 m
Temps de planck : Tp = 5,391 x 10**-44 s
Masse de planck : Mp = 2,177 x 10**-8 kg
Vitesse de la lumière dans le vide : c = 299.792.458 m/s
Volume de planck : Vp = Lp**3 = 2,7 x 10**-104 m**3
Densité de planck : dp = Mp/Vp = 4,7 x 10**96 kg/m**3
La Densité de planck, dp = 4,7 x 10**96 kg/m**3 est la plus grande densité pouvant exister dans la nature.
Il n'y a pas de densité infinie.
Exemple : prenons une étoile de 5 masse solaire.
Sa densité est d'environ 1 kg/m**3
Son rayon est d'environ 1.200.000 km
En fin de vie, elle s'effondre en devenant une étoile à neutrons, de densité = 10**18 kg/m**3
Puis elle continue à s'effondrer et devient un trou noir dont le rayon de schwarzwild est égal à 8 km.
Rayon de schwarzwild d'un trou noir de masse M : Rsch = 2GM/c**2 où G=constante de gravitation de newton
G= 6,672 x 10**-11 N.m**2 / kg**2
Après avoir dépassé le rayon de schwarzwild , cette étoile continue à s'effondrer jusqu'à devenir une "étoile de planck" de densité égale à la densité de planck : dp = 4,7 x 10**96 kg/m**3
Son rayon Rp se déduit de son volume : Rp = (3V/4pi)**1/3
Rp = 6,33 x 10**-23 m
L'étoile de planck est très instable. A peine formée, elle explose.
En effet, les trous noirs s'évaporent selon le rayonnement de Hawking.
Plus le trou noir est petit, plus il s'évapore rapidement.
Le plus petit trou noir pouvant exister dans l'univers a une masse égale à la masse de planck : Mp = 2,177 x 10**-8 kg
Il s'évapore en un temps de planck : Tp = 5,391 x 10**-44 s
Autrement dit, il explose violemment.
Donc, notre étoile de planck qui est constituée d'un amas de masses de planck, fortement comprimées avec une densité dp = 4,7 x 10**96 kg/m**3 , explose violemment.
Mais les morceaux de l'explosion ne peuvent pas franchir le rayon de schwarzwild. C'est la définition d'un trou noir.
Les morceaux de l'explosion, convergent alors vers le centre du trou noir, jusqu'à reformer une étoile de planck de densité dp = 4,7 x 10**96 kg/m**3.
Et ainsi de suite : explosions jusqu'au rayon de schwarzwild, contractions jusqu'à l'état d'étoile de planck.
Cette série d'explosions et de contractions, émet une énorme quantité d'énergie sous forme d'ondes gravitationnelles, qui peuvent franchir le rayon de schwarzwild et diffuser dans tout l'univers.
Donc, les trous noirs doivent avoir une vie brève et émettre un train d'ondes gravitationnelles décroissant.
C'est une prédiction de la gravitation quantique.
En outre, la gravitation quantique utilise la géométrie non-commutative d'Alain CONNES pour décrire l'univers.
En effet, l'univers obéit à la mécanique quantique qui est non-commutative, donc l'univers doit être décrit en utilisant la géométrie non-commutative d'Alain CONNES.
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