Censure cosmique
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En astrophysique, le principe de censure cosmique (CCH for cosmic censorship principle) est une conjecture à propos de la nature des singularités dans l'espace-temps.
Les singularités qui apparaissent dans les solutions de l'équation d'Einstein sont typiquement cachées derrière un horizon des événements d'un Trou noir, et ne peuvent donc pas être vues du reste de l'espace-temps. Une singularité qui n'est pas cachée est appelée «singularité nue». Le principe faible de la censure cosmique dit qu'il n'existe pas dans l'univers de singularités nues autre que le Big Bang lui-même.
Sommaire |
[modifier] Introduction
Puisque le comportement physique des singularités est inconnu, si des singularités nues peuvent être vues du reste de l'espace-temps, la causalité peut être violée, et la physique perdre son pouvoir de prédiction. Le problème ne peut pas être évité, puisque selon un théorème développé par les physiciens anglais Stephen Hawking et Roger Penrose, les singularités sont inévitables dans des conditions physiques raisonnables. En l'absence de singularités nues, l'univers est déterministe, et il est possible de prédire l'évolution de l'univers en connaissant ses conditions à un seul moment. Une violation du principe de censure cosmique impliquerait une violation du déterminisme, parce qu'il est impossible de prédire le comportement de l'espace-temps dans le futur causal d'une singularité nue.
Ce principe a été formué en 1969 par Roger Penrose, et il n'est pas formulé de manière complètement formelle. En d'autres termes, il est formulé plus comme un programme de recherche, afin de trouver une formulation formelle qui est physiquement correcte, et et dont la véracité peut être testée par des observations.
[modifier] Problèmes
Il existe un certain nombre de problèmes à la formulation de ce principe:
- Il n'est pas difficile de construire un espace-temps qui possède des singularités nues, mais qui sont «physiquement irraisonnables». L'exemple typique d'un tel espace-temps étant l'espace-temps parfois appelé « superextrême » de Reissner-Nordström, où M < | Q | , et qui contient une singularité au centre (r = 0) qui n'est pas entourée d'un horizon (ce n'est donc pas un trou noir).
- Il est formellement possible qu'un observateur à l'intérieur de l'horizon des événements puisse voir la singularité. C'est par exemple le cas à l'intérieur de l'horizon d'un trou noir de Reissner-Nordström, quoique la solution intérieure à l'horizon externe de ce trou noir soit instable et donc que la pertinence de cette solution soit incertaine (voir trou noir de Reissner-Nordström). La version du principe de censure qui exclut ce cas est appelé principe fort de censure cosmique.
[modifier] Le principe fort de censure cosmique
[modifier] Voir aussi
[modifier] Liens internes
[modifier] Liens externes
- (en) The old bet (concédé par Stephen Hawking en 1997)
- (en) The new bet
[modifier] Références
- Earman, John: Bangs, Crunches, Whimpers, and Shrieks: Singularities and Acausalities in Relativistic Spacetimes (1995), see especially chapter 2 (ISBN 0-19-509591-X)
- Penrose, Roger: "The Question of Cosmic Censorship", Chapter 5 in Black Holes and Relativistic Stars, Robert Wald (editor), (1994) (ISBN 0-226-87034-0)
- Penrose, Roger: "Singularities and time-asymmetry", Chapter 12 in General Relativity: An Einstein Centenary Survey (Hawking and Israel, editors), (1979), see especially section 12.3.2, pp. 617-629 (ISBN 0-521-22285-0)
- Shapiro, S. L., and Teukolsky, S. A.: "Formation of Naked Singularities: The Violation of Cosmic Censorship", Physical Review Letters 66, 994-997 (1991)
- Wald, Robert, General Relativity, 299-308 (1984) (ISBN 0-226-87033-2)
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