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← Pourrions-nous exploiter la force d'un trou noir ? - Fabio Pacucci

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Showing Revision 10 created 11/09/2020 by eric vautier.

  1. Imaginez un futur lointain où les humains
    iraient au-delà de notre point bleu pâle,
  2. bâtiraient des villes sur des planètes
    à des milliers d'années-lumière
  3. et maintiendraient un réseau galactique
    de commerce et de transports.
  4. Que faudrait-il à notre civilisation
    pour accomplir ce bond ?
  5. Beaucoup de choses sont à envisager :
    comment communiquer ?
  6. À quoi pourrait ressembler
    un gouvernement galactique ?
  7. Et l'une des plus
    fondamentales de toutes :
  8. où trouverions-nous assez d'énergie
    pour alimenter cette civilisation –
  9. son industrie, ses opérations
    de terraformation et ses vaisseaux ?
  10. Un astronome nommé Nikolaï Kardachev
    a proposé une échelle

  11. pour quantifier les besoins énergétiques
    accrus d'une civilisation en évolution.
  12. Dans la première phase d'évolution,
    dans laquelle nous sommes actuellement,
  13. les sources d'énergie planétaires
    comme les combustibles fossiles,
  14. les panneaux solaires
    et les centrales nucléaires
  15. seraient suffisantes pour intégrer
    des planètes à notre système solaire,
  16. mais pas beaucoup plus.
  17. Pour une civilisation
    au troisième et dernier stade,
  18. l'expansion galactique demanderait
    près de 100 milliards de fois
  19. plus d'énergie que les 385 yottajoules
    que notre soleil libère chaque seconde.
  20. À moins d'une percée
    dans le domaine de la physique exotique,
  21. une seule source d'énergie
    pourrait suffire :
  22. un trou noir supermassif.
  23. Il est contre-intuitif de penser
    aux trous noirs comme source d'énergie,

  24. mais c'est exactement ce qu'ils sont
    grâce à leurs disques d'accrétion :
  25. des structures circulaires plates formées
    par la matière tombée dans son horizon.
  26. En raison de la conservation
    du moment angulaire,

  27. les particules qui s'y trouvent ne tombent
    pas directement dans le trou noir.
  28. Au lieu de cela, elles forment
    une lente spirale.
  29. En raison de l'intensité
    du champ gravitationnel du trou noir,
  30. ces particules convertissent leur énergie
    potentielle en énergie cinétique
  31. à mesure qu'elles se rapprochent
    de l'horizon des événements.
  32. Les interactions des particules
    permettent à cette énergie cinétique
  33. de se diffuser dans l'espace
  34. avec une efficacité incroyable
    du rapport matière-énergie :
  35. 6 % pour les trous noirs non rotatifs
    et jusqu'à 32% pour les rotatifs.
  36. Ce phénomène dépasse
    de loin la fission nucléaire,
  37. actuellement le moyen le plus efficace
    à notre disposition
  38. pour extraire l'énergie de la matière.
  39. La fission ne convertit que 0,08 %
    d'un atome d'uranium en énergie.
  40. La clé pour exploiter cette énergie
    pourrait se trouver dans une structure

  41. conçue par le physicien Freeman Dyson,
    connue sous le nom de sphère de Dyson.
  42. Dans les années 60, Dyson a envisagé
    qu'une civilisation planétaire avancée
  43. puisse concevoir une sphère artificielle
    autour de son étoile principale,
  44. afin de capter toute son énergie rayonnée
    pour satisfaire ses besoins.
  45. Une méthode similaire,
    bien que beaucoup plus complexe,
  46. pourrait théoriquement
    être appliquée aux trous noirs.
  47. Pour produire de l'énergie, un trou noir
    doit être alimenté en continu –
  48. ce ne serait pas souhaitable
    de le couvrir entièrement avec une sphère.
  49. Si nous le faisions, les jets de plasma
    qui jailliraient des pôles
  50. de nombreux trous noirs supermassifs
  51. feraient exploser les structures
    qui se trouvent sur leur chemin.
  52. À la place, on pourrait donc créer
    une sorte d'anneau de Dyson,

  53. composé d'énormes collecteurs
    contrôlés à distance.
  54. Ils encercleraient en orbite le trou noir,
  55. probablement sur le plan
    du disque d'accrétion, mais plus éloignés.
  56. Ces dispositifs utiliseraient
    des panneaux réfléchissants
  57. pour transmettre l'énergie collectée
    à une centrale électrique
  58. ou à une batterie pour le stockage.
  59. Il faudrait s'assurer que ces collecteurs
    soient installés dans le bon rayon :
  60. trop proches, ils fondraient
    sous l'effet de l'énergie dégagée.
  61. Trop éloignés, ils ne capteraient qu'une
    infime partie de l'énergie disponible
  62. et pourraient être gênés par les étoiles
    en orbite autour du trou noir.
  63. Nous aurions besoin de plusieurs Terres
    pour obtenir les matériaux réfléchissants,
  64. comme l'hématite, pour construire
    le système complet –
  65. plus quelques planètes démantelées pour
    créer une légion de robots constructeurs.
  66. Une fois construit, l'anneau de Dyson
    serait un chef-d'œuvre technologique,
  67. alimentant une civilisation répartie
    dans tous les recoins de la galaxie.
  68. Tout cela peut sembler être
    une pure spéculation.

  69. Mais même aujourd'hui,
    avec la crise énergétique actuelle,
  70. nous sommes confrontés
    aux ressources limitées de notre planète.
  71. De nouveaux moyens de production d'énergie
    durable seront toujours nécessaires,
  72. d'autant plus que l'humanité
    œuvre pour la survie
  73. et le progrès technologique
    de notre espèce.
  74. Peut-être existe-t-il
    déjà une civilisation
  75. qui a conquis ces géants astronomiques.
  76. Nous pourrions même le savoir
  77. en observant la lumière de leur trou noir
    s'affaiblir régulièrement
  78. lorsque des morceaux de l'anneau de Dyson
    passent entre nous et eux.
  79. Ou peut-être que ces superstructures
    sont condamnées à rester dans la théorie.
  80. Seul le temps, et notre ingéniosité
    scientifique, nous le diront.