Vortex d'emergence?

[Grifix]

Existe t-il une équation applicable à ce concept s'il existe?
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[Gilgamesh]

Existe t-il une équation applicable à ce concept s'il existe?

Qu'appelez vous un vortex d'émergence ?

[Grifix]

Sortie d'un trou noir je suppose.
Termes de Gemini que je reprend après lui avoir soumis une équation.
Il me semble bien que parfois les AI sont généreuses en interprétations aventureuses.
Big Bang serait plus probable.
Je n'ai pas d'avis là dessus.

[Gilgamesh]

C'est donc un terme de fantaisie, la discussion n'a rien à faire dans la catégorie Avancée.
Avec un brin de charité interprétative, on peut vaguement faire correspondre cela au concept de trou blanc, effectivement, en imaginant qu'il s'agisse de l'émergence d'un trou noir de Kerr (= en rotation). Mais il vaut mieux alors utiliser le bon vocable.

En revanche, cela ne peut pas correspondre au Big Bang, puisque l'univers est bien décrit par un espace homogène et isotrope. Isotrope, c'est-à-dire sans axe privilégié, ce qui ne serait pas le cas s'il était en rotation.

Si on choisit l'interprétation « trou blanc de Kerr », alors le concept est théoriquement bien défini.

On part du concept de pont Einstein-Rosen, proposé par les deux savants éponymes en 1935. Le pont Einstein-Rosen, c'est une extension de la solution de Schwarzschild qui décrit un trou noir statique, sans rotation, et éternel dans le passé. On regarde ce qui se passe pour le voyageur qui traverse l'horizon et on s'aperçoit que la géométrie est dynamique quand il se dirige vers r=0, avec un rétrécissement jusqu'à zéro pour former un tube unidimensionnel (ce qui fait que la traversée est impossible), puis un élargissement théoriquement spéculatif mais cohérent, on parle de prolongement analytique, donnant naissance à un trou blanc, ou fontaine blanche. Le pont relie ainsi deux feuillets d'univers par le couple trou noir / trou blanc.

Dans ce formalisme, le trou blanc, ce n'est rien d'autre qu'un trou noir dont on inverse le sens des trajectoires (aka géodésiques) : dans un trou noir, toutes les trajectoires traversant l'horizon sont entrantes, c'est-à-dire qu'il est impossible d'en sortir. Dans un trou blanc, c'est l'inverse, toutes les trajectoires sont sortantes, il est impossible d'y pénétrer.

Dire que le concept de trou blanc est théoriquement cohérent, dans le cadre de la relativité générale, veut simplement dire que c'est concevable, mais pas que c'est possible dans la réalité. Comment ce pont Einstein-Rosen pourrait-il se former concrètement ? Le problème est qu'on ne voit pas bien comment. En plus de cela, on n'observe pas de fontaine blanche, alors qu'il devrait s'agir d'un phénomène intrinsèquement lumineux (au moins par intermittence). Il doit exister de l'ordre de 10¹⁸ trous noirs dans l'Univers, et donc l'absence de mécanisme jointe à l'absence d'observation contribuent à faire douter très fortement de l'existence effective de cette symétrie.

Quelques années plus tard, en 1957, Wheeler a généralisé cette idée d'espace-temps dynamique. C'est lui qui a introduit le nom de trou de ver (wormhole) pour cette connection topologique particulière permettant de relier des feuillets d'espace-temps. Il a également forgé le terme de trou noir d'où dérive, par symétrie, celui de trou blanc. Il a notamment développé l'idée qu'à très petite échelle, l'espace-temps est agité de fluctuations (mousse quantique) et doit être décrit par une théorie quantique de la gravitation. Dans ce formalisme, à l'échelle de Planck, on a l'apparition et la disparition constante de mini-trous de ver, de la taille d'un rayon de Planck (10^-35 m), avec une durée de vie de l'ordre du temps de Planck (10^-43 s).

Ensuite, il y a eu toutes sortes de développements théoriques pour savoir comment il serait possible de donner une taille macroscopique aux trous de ver, c'est à dire de les rendre traversables. Et là, cela fait appel à des concepts exotiques, comme l'idée de fluide d'énergie négative notamment, dont la licéité physique est douteuse, pour le moins.

Plus intéressant est le cas des trous noirs en rotation, qu'on appelle des trous noirs de Kerr, et dont on pressent qu'ils doivent représenter l'essentiel des trous noirs astrophysiques, c'est-à-dire réels. La matière qui tombe dans un trou noir le fait en passant par un disque d'accrétion, c'est-à-dire un nuage de gaz aplati par la rotation, un vortex. Le moment angulaire (la « quantité de rotation ») est la seule quantité physique que conserve le trou noir avec la masse et la charge électrique. Il est donc probable que la plupart des trous noirs soient des trous noirs de Kerr. Dans ce cas, les solutions de la relativité générale prédisent que la singularité centrale est annulaire et qu'il existe des géodésiques traversantes. Cela ne rend toujours pas probable l'existence de trou blanc, mais disons que ça en rapproche un chouïa.

Pour résumer : le pont Einstein-Rosen est un concept théorique permettant de relier deux singularités entourées, d'un côté d'un horizon sombre, le trou noir, et de l'autre côté d'un horizon lumineux, le trou blanc, pouvant être en théorie arbitrairement éloignées dans l'espace et dans le temps. Le trou de ver est ce qui permettrait de relier les deux. Si le trou noir est en rotation, le trou blanc qui recrache la matière tombée dans le trou noir doit l'être aussi, ce qu'on pourrait alors faire correspondre à l'idée de « vortex d'émergence ».

[A voir en vidéo sur Futura]