Comment est-ce que le temps est absorbé par un trou noir alors qu'il est sensé être immuable ?

Le temps n'est justement pas immuable. On le croyait, en effet, jusqu'à ce qu'Einstein formule les lois de la relativité restreinte et de la relativité générale. Mais dans le cadre de ces théories, on s'aperçoit que le temps s'écoule d'une manière propre à chaque individu. Evidemment, dans les situations courantes, les différences sont absolument négligeables. Dans d'autres situations physiques plus exotiques en revanche, la vitesse d'écoulement du temps peut être modifiée de manière très importante. C'est le cas par exemple des objets se déplaçant à des vitesses proches de celle de la lumière -- ceci est d'ailleurs amplement vérifié dans tous les accélérateurs de particules du monde, tous les jours. Mais c'est aussi le cas des trous noirs.

On ne peut pas vraiment dire que les trous noirs absorbent le temps. Si un astronaute a le malheur de tomber dans un trou noir, il ne remarquera rien de particulier en ce qui concerne l'écoulement du temps, même lorsqu'il franchira l'horizon, ce qui constitue plus ou moins la «surface» du trou noir (en revanche, il finira par se faire déchiqueter par le trou noir, mais c'est une autre histoire).

Il existe cependant effectivement un effet particulier lié au temps à proximité des trous noirs. Par rapport à un observateur situé loin du trou noir, tous les phénomènes se passant à proximité du trou noir semblent se dérouler plus lentement. Une horloge avancerait à un rythme plus lent. En quelque sorte, donc, les trous noirs ralentissent le temps. Cet effet est tellement important que, si notre observateur lance un objet dans la direction du trou noir, il ne le verra jamais pénétrer à l'intérieur du trou noir. Il aura l'impression que l'objet reste indéfiniment à la surface du trou noir (en fait l'objet finira quand même par «disparaître», car (en admettant qu'il soit lumineux) il émettra un rayonnement de plus en plus faible, jusqu'à devenir indiscernable). Pourtant, pour l'objet, la chute dans le trou noir a une durée finie. C'est le genre de paradoxe que soulève la relativité générale (mais qui ne cause pas vraiment de problème au physicien!).

Retour à la page : > Objets exotiques | Questions à un astronome <

Cette réponse a été préparée par Stephane.Paltani@obs.unige.ch