En
Astrophysique, le terme de
censure cosmique (
cosmic censorship en
Anglais) désigne une
Conjecture à propos de la nature des
singularités dans l'
Espace-temps. Elle stipule qu'il n'existe pas de processus physique donnant naissance à une
Singularité nue, c'est-à-dire une région de l'espace dont le
champ gravitationnel diverge et qu'il n'est de ce fait pas possible de décrire à l'aide de la relativité générale. Le terme de « censure cosmique » est entre autres l'oeuvre du
Mathématicien britannique Roger Penrose. Il a une connotation humoristique, la « censure » visant à « cacher » au reste de l'univers les objets appelés singularités dites « nues ».
Introduction et motivations
La relativité générale est la théorie utilisée pour décrire les phénomènes
Gravitationnels dans l'univers. Elle prédit sous certaines conditions la possibilité de formations de régions dans lesquelles la
Densité devient infinie, ainsi que le champ gravitationnel. Ces régions sont appelées singularités gravitationnelles. C'est ce qu'il se passe lors de la formation d'un
Trou noir suite à l'effondrement gravitationnel d'un astre. Les lois de la relativité générale ne permettent pas de décrire le détail le comportement de ces singularités. L'évolution d'une région de l'
Espace-temps susceptible d'être influencée par une singularité est donc intrinsèquement, dans l'état actuel de nos connaissances, imprévisible. Cependant, ce problème n'a guère d'importance dans le cas de la formation d'un trou noir, car la singularité est située à l'intérieur du trou noir, région dont aucune information ne peut sortir. Aussi, le devenir de l'intérieur du trou noir est-il sans importance pour la région extérieure au trou noir. Cependant, rien n'assure a priori que toutes les singularités susceptibles de se former dans la Nature sont, comme dans le cas des trous noirs, cachées aux yeux d'observateurs extérieurs. Il existe d'ailleurs diverses solutions aux équations de la relativité générale (les équations d'Einstein) des configurations présentant une singularité nue. C'est par exemple le cas des métrique de Reissner-Nordström et de
Kerr qui décrivent un trou noir quand certains paramètres n'excèdent pas une certaine valeur (la
Charge électrique et le
moment cinétique respectivement), mais qui décrivent une singularité nue sinon.
Anecdote
Stephen Hawking, un des acteurs majeurs du développement de la relativité générale depuis les
Années 1960, est féru de paris relatifs à des questions ouvertes dans ce domaine. Son sentiment était (et demeure) que l'hypothèse de la censure cosmique était valide, sentiment qui n'était pas partagé par ses confrères
Kip Thorne et
John Preskill. En
1991 il entreprit donc de parier avec ces deux personnes quant à l'issue des recherches relatives à l'hypothèse de la censure cosmique. Ce pari fut scellé le
24 septembre 1991 et amplement relayé par la presse. L'énoncé de la partie scientifique du pari était précis, mais les termes du pari lui-même plutôt humoristiques : les singularités nues étaient décrites par Hawking comme étant des «
anathèmes », et les conditions du paris stipulaient en effet que le ou les perdants du pari devrai(en)t récompenser le ou les vainqueurs par des habits leur permettant de « cacher leur nudité ». Le pari fut par la suite déclaré perdu par Stephen Hawking, le
5 février 1997, pour des considérations « techniques ». Le jour même, Hawking proposa une version légèrement modifiée du pari, qui est toujours en suspend à ce jour (mars 2008).
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Référence
- (en) Robert M. Wald, General Relativity, University of Chicago Press, 1984, 498 pages (ISBN 0226870332), pages 302 à 305.
Notes