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L'univers de Stephen Hawking

La radiation Hawking.

Le processus Zel'dovitch-Hawking.

Découvrir les lois qui régissent l'Univers (V)

La radiation Hawking

Parmi ses théories hardies concernant les trous noirs, Hawking découvrit en juin 1971 que les trous noirs ne seraient pas si noir que cela, mais qu'ils seraient capables d'émettre un rayonnement. On l'appellera la radiation Hawking suite à l'article de 22 pages qu'il publia sur le sujet en 1974.

La radiation Hawking est émise par un trou noir, à la limite du rayon de Schwarzschild. Par un processus appelé Zel'dovitch-Hawking présenté à droite, une paire de particules virtuelles (de Musaka/Ganesha) passant très près de l'horizon interne des évènements peut être séparée par l'effet de la gravitation, l'une étant capturée par le trou noir, l'autre étant contrainte de se matérialiser spontanément dans l'espace-temps réel extérieur.

Ce processus peut s'appliquer aux paires virtuelles de quark-antiquark et peut en corollaire modifier la charge de couleur de toutes les particules obéissant à l'interaction forte des quarks, SU(3). En bref, Yakov Zel'dovitch affirmait qu'un trou noir en rotation n'émettait pas seulement des ondes gravitationnelles mais également tout un spectre d'ondes électromagnétiques (des photons), y compris des neutrinos et d'autres particules.

Jusque fin 1973, les chercheurs étaient assez sceptiques face à cette théorie jusqu'à ce que Stephen Hawking, Kip Thorne, Don Page et d'autres physiciens confirmèrent à leur manière les conclusions de Zel'dovitch en 1974.

A partir de ces travaux, Hawking fit une conférence en Angleterre puis publia en 1974 un article dans la revue "Nature" (vol. 248, pp.30-31) dans lequel il fit une prédiction qui fit scandale : les trous noirs, qu'ils soient en rotation ou pas, émettent toutes sortes de rayonnements, ils s'évaporent et finissent par exploser dans un intense flash de lumière ! Jusqu'en 1975, Zel'dovitch ne fut pas d'accord avec sa théorie car il pensait qu'un trou noir statique ne pouvait pas émettre de rayonnement. Il se ralia toutefois à son idée quelques temps plus tard.

L'évaporation des trous noirs génère une température dite de Hawking T ~ 1.55 (M/M) x 10-6 K. Cette radiation Hawking est vraiment négligeable. Pour un trou noir mille fois plus léger que la Lune soit environ 1019 kg, l'énergie des photons est distribuée dans la partie rouge rubis du spectre et en lumière violette s'il est dix fois plus léger. Si le trou noir est de la taille de la Terre, l'énergie de la radiation Hawking correspond à un signal d'une fréquence micro-onde de 1.35 GHz (9x10-25 Joules).

Cette énergie gagnée par les rares atomes présents dans l’espace interstellaire ou par la lumière qui tombe dans un trou noir est de loin supérieure à la perte de masse par "évaporation". Un trou noir grossit donc en réalité, et ne se dégonfle jamais ! Dans les trous noirs galactiques, la température de cette radiation est encore plus faible et elle est absolument négligeable pour les trous noirs hypermassifs. Pourquoi donc s’intéresser de si près à un évènement aussi insignifiant me direz-vous ?

Comme tous les phénomènes quantiques, la radiation Hawking peut violer les lois de la physique classique et c’est ce phénomène qui provoque cette "évaporation" tout à fait inattendue et extrêmement importante pour la cosmologie.

Vu la masse très élevée des trous noirs, peu de particules peuvent s'en échapper mais la situation est différente dans un mini-trou noir primordial car l'énergie est telle qu'il peut matérialiser des paires d'électrons-positrons, des neutrinos et même des photons. A mesure que sa masse diminuera il s'évaporera à un rythme de plus en plus rapide. Cette évaporation se produirait en moins de 15 milliards d'années, tout en libérant des photons γ intenses provenant de l'annihilation matière-antimatière. L'éclat de cette dématérialisation sera égal à 1027 soleils.

L'évaporation quantique est tellement lente, même à l’échelle des temps cosmiques, qu’elle surviendra à une époque où toute la matière de l'univers aura déjà disparu (plus de 1066 ans). Cette évaporation se transformera finalement en une explosion gigantesque. Lorsque la masse résiduelle d’un trou noir ne sera plus que de quelques milliers à 100 millions de tonnes et que son horizon ne fera plus qu’une fraction de la taille d’un atome, le trou noir acquerra une température comprise entre 1012 et 1017 degrés qui le fera violemment exploser. En un centième de seconde le trou noir libérera une énergie équivalant à l’explosion d’un million de bombes à hydrogène d’une mégatonne chacune ! Nous reviendrons en détail sur ce sujet dans l'article consacré à la fin de l’univers, le Big Freeze.

La radiation Hawking conduit à deux conclusions :

- ce rayonnement renverse la définition même du trou noir puisque dans ce cas-ci il libère des particules dans l'espace

- ce phénomène conduit finalement à son évaporation quantique et sa disparition dans un intense flash d'énergie pure.

A gauche, une image radio et optique de NGC 4261 alias 3C270 situé dans la Vierge. Les jets s'étendent sur environ 100000 années-lumière ! Au centre, l'image agrandie du disque d'accrétion couvrant 6" ou 2400 années-lumière ! Le trou noir se situe à 20 années-lumière du centre géométrique de cet AGN. A droite, simulation de l'effet du champ gravitationnel sur la longueur d'onde du rayonnement émis par le disque d'accrétion entourant un trou noir (on considère une lumière blanche). Documents NASA/ESA/STSCI/HST et Ben Bromley/Harvard Smithsonian Center for Astrophysics/GSFC.

La perte d'information dans un trou noir

Selon Hawking, si un trou noir est capable de rayonner, ce n'est pas pour autant que ce rayonnement contient une information sur le trou noir. La particule émise peut-être "n'importe quoi" tant que sa longueur d'onde est supérieure au quart de la circonférence du trou noir (celle de l'horizon des évènements). En fait, en absorbant tout jusqu'à la lumière, le trou noir devient une censure cosmique comme le disait Penrose, ne libérant aucune information sur ses propriétés. Du moins Hawking le pensait-il à l'époque. Mais cela n'étant qu'une solution théorique tirée de ses calculs, pour solliciter son auto-émulation il fit le pari avec Kip Thorne contre John Preskill que les trous noirs constituent la phase terminale de l'univers et emprisonnent à jamais tout ce qui passe à leur proximité sans libérer la moindre information. Or, depuis 1997 plusieurs physiciens ont critiqué la théorie de Hawking et proposé diverses solutions résolvant le fameux "paradoxe de l'information" dont Samir Mathur, Gerard 't Hooft et Leonard Susskind.

Finalement, en 2016 en collaboration avec Andrew Strominger de l'Université de Cambridge et Malcolm Perry de l'Université d'Harvard, Hawking fit encore un petit pas en avant vers une solution du paradoxe de l'information. Il avoua avoir fait une erreur dans ses calculs; les trous noirs libèrent finalement l'information qu'ils ont emprisonnée ou plus exactement l'information qui tombe dans un trou noir pourrait être conservées sur sa surface, à l'horizon des évènements. On y reviendra page suivante.

La flèche du temps et l'univers sans bord

En 1983, Jim Hartle de l'Université de Santa Barbara et Hawking publièrent un article dans les "Physical Review D" intitulé "Wave Function of the Universe" dans lequel ils abordent la question de la flèche du temps et s'interrogent sur la représentation de l'Univers avant le Big Bang qu'ils imaginent comme n'ayant pas de bord et pouvant créer des univers multiples (multivers), des sujets passionnants que Hawking développera dans ses livres "Une brève histoire du temps" (1988), "Trous noirs et bébés univers et autres essais" (1994) et "L'Univers dans une coquille de noix" (2001) sur lesquels nous reviendrons.

Dans cet article aujourd'hui historique, Hawking proposa la conjecture (une proposition) d'un univers sans bord (no-boundary) dans l'espace-temps. Il expliqua que dans ce modèle "le temps et l'espace ont une extension finie, mais ils n'ont pas de limite ou d'extrémité. [...] il n'y aurait pas de singularité, et les lois de la science s'appliquent partout, y compris au commencement de l'univers".

Document Sean Carroll.

La mesure de l'espace-temps.

Hawking travailla dans un temps imaginaire pour éviter l'écueil des infinis et des instants zéro asymptotiques et inatteignables. C'est pour lui la seule manière d'entrevoir le commencement de l'univers d'une manière totalement déterminée par les seules lois de de la science, sous-entendant que le créateur n'y joue aucun rôle dominant. On y reviendra.

Le public interpréta mal ce qu'il voulait dire par "imaginaire", pensant tout d'abord à l'imagination et donc à une solution fantasque ou de cet ordre là. Mais cela n'avait rien à voir avec ce concept. Il s'agit en fait de l'ensemble des nombres imaginaires des mathématiques où i2 = -1 par exemple. Pas facile à calculer mais c'est une notion très pratique !

Initialement Hawking proposa que l'univers sans bord est indépendant, auto-suffisant, sans début franc qui serait marqué par un instant zéro. Il posa ensuite la question : dans ces conditions, que se passerait-il si l'univers s'arrêtait de s'étendre et commençait à se contracter ?

Il croyait d'abord que l'entropie diminuerait et que le temps se déroulerait à l'envers. Mais d'autres chercheurs s'opposèrent à ses conclusions. Hawking dira finalement : "J'ai réalisé [...] que j'avais fait une erreur". En fait il fut induit en erreur par ses propres théories, cherchant des analogies inexistantes ou créant un modèle trop simple !

Einstein avait déjà exprimé ce risque en 1915 à propos de la représentation de l'espace-temps : beaucoup de physiciens parlent de "ralentissement de la lumière" et de "contraction des longueurs" où Einstein parle de "courbure de l'espace-temps".

Si ces deux manières d'aborder la relativité sont similaires, l'une extrinsèque, l'autre intrinsèque, l’espace-temps plat gomme malgré tout les propriétés inhérentes du continuum espace-temps. S’ils n’y prêtent pas attention, les physiciens par exemple, croient mesurer des lignes droites alors qu'il s'agit de géodésiques. Cette interprétation entraîne une simplification mais et surtout, des erreurs de mesures.

Dans un autre cadre, Einstein connut le même problème quand il élabora ses premiers modèles d'univers. Les astronomes de l'époque lui ayant dit que l'univers n'était pas en expansion, il dut faire appel à la constante cosmologique pour neutraliser l'effet de l'expansion que prévoyaient ses équations...

A voir : Before the Big Bang 5: The No Boundary Proposal

Hawking à son tour considéra que son "erreur" était un exemple de vertu scientifique, citant Einstein : "Il me paraît beaucoup mieux et moins confus d'admettre par écrit que j'ai eu tord. Un bon exemple est celui d'Einstein, qui fit appel à la constante cosmologique pour élaborer un modèle statique de l'univers, qu'il considéra par la suite comme ayant été la plus grande erreur de sa vie".

C'est peu après avoir formulé le concept d'univers sans bord, qu'il décida d'écrire son fameux livre sur la cosmologie, "Une brève histoire du temps" dont la publication sera malheureusement postposée suite à sa maladie.

Les trous de ver

Hawking décrivit également les "trous de ver" (wormholes), ces entités découvertes en 1935 par Einstein et Rosen ressemblant à un diabolo, consistant en une singularité (un trou noir) opposée à une fontaine blanche entre lesquelles se trouve un trou de ver qui relie les horizons de deux univers. Il existe au moins quatre modèles théoriques, tous présentant une structure très complexe (horizon, antihorizon, singularité, etc) et étant dynamiquement instables. Il s'agit pour l'essentiel d'une structure géométrique interdite en vertu de la seconde loi de la thermodynamique qui stipule que dans un système fermé ou dissipatif, l'entropie ne peut pas décroître. Or les fontaines blanches produisent de la matière; il y a un effet mais pas de cause (voir le lien ci-dessus pour plus de détails).

Heureusement la relativité générale ne considère pas la relation de cause à effet, ce qui permet aux mathématiciens de modéliser et de déterminer les propriétés des trous de ver jusqu'à la singularité.

A voir : Interstellar (séquence Wormhole)

Contact (wormhole travel)

Si nous devons spéculer sur l'existence des trous de ver, autant maîtriser leurs propriétés ! A gauche, la bouche d'un trou de ver macroscopique et permanent proche d'une planète semblable à la Terre. A droite, les essais expérimentaux de la Porte des Étoiles de la série TV "Stargate SG-1". Documents T.Lombry et MGM.

Bien que le trou de ver soit mathématiquement et physiquement une impasse sans la moindre échappatoire, les auteurs de science-fiction n'ont pas hésité à extrapoler ses propriétés jusqu'au niveau macroscopique. A l'image des tunnels, on peut imaginer les utiliser pour atteindre en un instant n'importe quel système exoplanétaire en prenant un raccourci "dans" l'espace-temps... C'est du moins la version vulgarisée pour les médias.

Car nous sommes loin de maîtriser la chose. Tout d'abord, rien ne prouve que ces trous de ver existent; ensuite personne n'est capable de dire si ces entités subatomiques peuvent se maintenir à l'échelle macroscopique; et enfin, personne ne peut en construire faute de disposer d'énergie ou de masse négative voire d'antimatière. En effet, un trou de ver macroscopique reste une entité quantique qui doit être maintenue ouverte sinon elle s'effondre en une fraction de seconde suite aux fluctuations quantiques aléatoires. Il faut donc placer une sphère (ou un anneau dans un espace bidimensionnel) d'énergie négative à hauteur de ses deux ouvertures pour offrir une force opposée et la maintenir loin de l'horizon et de la singularité centrale. Cette sphère doit également présenter une pression de surface positive pour maintenir l'entrée ouverte et éviter qu'elle ne se referme et s'effondre. On comprendra dans ces conditions que la "Porte des Étoiles" de la série "Stargate SG-1", l'astroport de la série "Deep Space 9", l'ouverture quantique créée par les héros de la série "Sliders" (Les mondes Parallèles), ceux du film "Contact" qui sont tous des trous de ver au même titre que celui du film "Interstellar", sont une chose, la réalité en est une autre, beaucoup moins extravagante semble-t-il !

Enfin, en 1987 Stephen Hawking étudia certaines conséquences du principe de cohérence dans le cadre des trous de ver spatio-temporels qui permettent de voyager dans le temps. En deux mots, ce principe évite les paradoxes qu'un voyageur pourrait rencontrer quand il remonte le temps pour aller par exemple tuer ses parents avant sa naissance. Hawking découvrit qu'un trou de ver modifie les lois de la physique quantique et altère les constantes de la nature de manière non prévisible. Le sujet étant assez technique, nous verrons cela en détail dans la dernière partie du chapitre consacré à la fabrication d'un trou de ver.

Il en ressort toutefois au final que personne ne peut réellement affirmer aujourd'hui si les spéculations de Hawking et ses collègues sont exactes, car personne n'est capable de fabriquer un trou de ver pour tenter l'expérience et personne n'en a encore découvert dans l'univers ou à l'échelle quantique.

La théorie de l'Instanton

Ainsi que nous l'avons vu en cosmologie à propos de la structure de l'univers, les observations tentent à prouver que la matière contenue dans l'univers est insuffisante pour provoquer son effondrement à long terme.

En 1995, Neil Turok et son équipe proposèrent une solution dans laquelle l'univers inflationnaire était ouvert. "A l'image d'une bulle d'eau bouillante qui gonfle explique Turok, la bulle quantique qui donna naissance à notre univers contenait en elle-même tout le futur de la bulle. Etant donné que la bulle deviendra infiniment étendue dans le futur, la taille de l'univers actuel est aujourd'hui infini."

Bien que Turok ne puisse pas expliquer ce qui s'est produit avant l'inflation, son modèle intéressa Hawking. De leur collaboration naquit la théorie de l'Instanton de Hawking-Turok. Leur modèle suggère que l'Univers s'est créé spontanément à partir de rien, plus exactement à partir de minuscules particules baptisées "instanton" soumises à un phénomène inflationnaire. Les Anglo-saxons ont surnommé ces nouvelles particules les "pois" (pea), surnom qui est aujourd'hui popularisé.

A la différence du Big Bang classique qui débute par une singularité (représenté dans un diagramme d'espace-temps comme un cône se terminant en pointe), dans la théorie de l'Instanton, la base du cône prend une forme parabolique. La différence entre l'espace et le temps diminue et ce dernier prend graduellement les propriétés de l'espace. Finalement l'espace se contracte en un point et fini par disparaître. Avantage, les lois de la nature conservent leur validité jusqu'à l'instant de la création de l'Univers. Document Simon Balm.

Un instanton est un phénomène quantique plus exotique que tout ce que vous pouvez imaginer. C'est une particule théorique correspondant à une sorte de "torsion de la matière et de l'espace-temps". Elle n'a jamais été découverte et n'existe que dans les équations.

Son nom suggère par ailleurs qu'elle ne vit qu'un instant. Cette particule est bien sûr beaucoup plus petite qu'un petit pois mais sa densité extrêmement élevée représente selon les physiciens une masse à peu près équivalente à celle d'un petit pois !

La principale propriété de cet instanton est de se transformer de lui-même en un univers ouvert, inflationnaire... Turok nous donne une autre image de la théorie Hawking-Turok : "Imaginez dit-il, l'inflation comme étant la dynamite qui a produit le Big Bang. Notre instanton est une sorte de fusible automatique qui déclenche l'inflation. Pour obtenir notre instanton, nous devons réunir la gravité, la matière, l'espace et le temps. Retirez un ingrédient, et notre instanton n'existe plus. Mais si vous disposez d'un instanton, il se transformera instantanement en un univers inflationnaire, infini."

Dans son principe, l'idée présentée par Hawking et Turok consiste à dire que l'Univers est virtuellement né de rien et que l'instanton consiste en un minuscule objet créant et contenant à la fois sa propre gravité et son propre espace-temps, mais il n'existe rien "avant" l'instanton. Hawking et Turok pensent que l'existence de cet objet hypothétique et la suite des actions qui en découle ont produit le Big Bang - s'il y en a eu un - et l'univers dans lequel nous vivons.

Que penser de cette théorie ? En août 2001, j'ai eu l'occasion de discuter avec Andrei Linde de la théorie de l'Instanton. Avec le recul, son expérience et son bagage de physicien, il résume toute la situation en quelques mots : "Aucune bonne physique ne semble s'appliquer au pois de l'Instanton; c'est plus une de ces histoires médiatiques qu'un réel succès de la physique. Hawking et Turok par exemple prédisent que l'Univers doit avoir une densité Ω = 0.01, alors que des expériences récentes montrent que Ω = 1, juste comme la théorie inflationnaire le prédit". C'est tout dire.

Depuis, Hawking abandonna cette idée de l'Instanton. La plupart des physiciens reconnaissent que les modèles de cette classe ont des mérites mais également des défauts. La théorie de Hawking-Turok suggère que l'univers serait le don primordial de dame Nature, une solution qui pose autant de questions qu'elle apporte de réponses.

Car il est une question qui demeure dans tous les esprits : quelle cause a donné naissance à l'instanton ? Comme le dirait Aristote, quel moteur l'a donc animé et lui a donné vie ?... A ce point de l'Histoire, Hawking et Turok ne peuvent que pousser un soupir d'incompréhension et se tourner pour un temps vers la religion même si Hawking était athée. Etant donné que la théorie de l'Instanton était incompatible avec la densité actuelle de l'Univers, en 2001 Hawking remplacera ce concept par le théorème de "l'univers sans bord" évoqué plous haut.

Entre-temps, comme chacun le sait, Hawking prit le temps d'écrire un livre ("Une Brève Histoire du Temps", 1988) et même plusieurs, de donner son avis sur une biographie le concernant réalisée par Errol Morris ("A Brief History of Time", 1991) - deux sujets sur lesquels nous reviendrons -, de faire l'expérience de l'absence de gravité lors d'un vol balistique à bord du "Vomit Comet" de la NASA (2007) et même d'avoir l'honneur d'ouvrir les jeux Paralympiques de Londres (2012).

Entre 2015 et 2017, Stephen Hawking publia encore une poignée d'articles scientifiques sur les propriétés des trous noirs et le paradoxe de l'information :

- The conformal BMS group (2017)

- Superrotation charge and supertranslation hair on black holes (2017)

- Soft Hair on Black Hole (2016)

- The Information Paradox for Black Holes (2015).

Les univers multiples

Le dernier article scientifique publié par Stephen Hawking concernait la question des conséquences de l'inflation cosmique sur la géométrie de l'espace-temps. Intitulé "Smooth Exit from Eternal Inflation?", Hawking tenta de prouver l'existence des univers multiples ou multivers. Il fut publié en 2017 et révisé en 2018, juste une semaine avant son décès.

Un hypothétique multivers.

Pour la petite histoire, il fut rédigé en collaboration avec le physicien théoricien belge Thomas Hertog de la KUL qui n'était pas satisfait des conclusions proposées par Hartle et Hawking dans leur théorie de "l'univers sans bord" relative au Big Bang (voir plus haut). En effet, dans son article de 1983 Hawking proposait des prédictions ou plutôt spéculait à propos des univers multiples, des hypothèses que Hertog lui proposa de revoir car elles lui semblaient peu convaincantes par rapport aux modèles concurrents.

Pour ne pas alourdir cette biographie, nous commenterons cet article dans celui consacré aux univers multiples. En résumé, selon Hawking et Hertog, notre univers ne serait que l'un des univers parallèles qui existerait dans un immense multivers et il serait possible de le prouver dans la trace du rayonnement fossile à 2.7 K (comme une collision entre notre univers et un univers parallèle mais qui n'a jamais été détectée) ou dans celle de l'hypothétique rayonnement cosmologique gravitationnel à 1 K.

Mais si les défenseurs du modèle inflationnaire appuyent cette idée, il y a autant de physiciens renommés qui ne partagent pas l'idée que nous vivons dans un multivers car il existe des théories concurrentes aussi valables et reposant sur des hypothèses moins conjecturelles ou déjà validées et donc plus réalistes. Ceci dit, les théoriciens sont loin d'avoir formulé une théorie complète de la gravité quantique ou de tout autre concept équivalent (théorie M, LQG, etc). Consultez l'article suivant pour en savoir plus.

A lire : La théorie des univers multiples (sur ce site)

Ceci clôture l'oeuvre scientifique de Stephen Hawking. Notons que la liste complète des articles scientifiques de Stephen Hawking est disponible sur les serveurs ADS (295 articles), InSPIRE (HEP, 230 articles) et ArXiv (57 articles).

Enfin, le dernier article de Stephen Hawking destiné au public fut publié le 1 octobre 2010 dans la revue "Scientific American" et est intitulé "The Elusive Theory of Everything". Cet article est cosigné par le physicien et auteur Leonard Mlodinow.

Autres prédictions et spéculations

L'humanité en péril

L'esprit toujours en éveil et très critique, dans d'autres domaines Hawking n'a pas hésité à prédire en 2001 que l'humanité était proche de l'extinction si nous ne parvenions pas à construire des colonies spatiales d'ici quelques centaines d'années. Voici quelques extraits choisis : "D'ici 2600, la population mondiale se retrouvera épaule contre épaule et la consommation d'électricité transformera la Terre en une boule de feu. [...] La meilleure chance de survie de l'humanité est de bâtir des colonies spatiales. [...] L'humanité doit maintenir sa présence dans l'espace et sur d'autres planètes si elle veut survivre. [...] Sans de nouveaux moyens de propulsion, nous ne pouvons tout simplement pas aller très loin [...]. La lumière est la technologie la plus accessible."

Par ailleurs, il annonçait que nouaits avions plus de chance de disparaître suite au réchauffement climatique, un virus mortel ou l'impact d'un astéroïde que suite à une guerre : "Avec le changement climatique, les chutes d'astéroïdes, les épidémies et la croissance effrénée de la population, la vie sur notre planète devient de plus en plus précaire."

A consulter : Les commentaires de Stephen Hawking sur différenst sujets, Disclose.tv

A gauche, Stephen Hawking au cours d'une conférence donnée à l'Université Texas A&M sur la physique fondamentale le 10 mars 2003. A droite, Stephen Hawking discutant de l'initiative d'exploration spatiale "Breakthrough Starshot" lors de la conférence de Yuri Milner le 12 avril 2016 au One World Observatory de New York. Le sujet concernait l'envoi de dizaines de vaisseaux spatiaux de la taille d'un timbre-poste propulsés depuis la Terre par un faisceau laser jusqu'à la vitesse de la lumière vers le système Alpha du Centaure alias Rigil Kentaurus qu'elles atteindraient en 20 ans. Documents TAMU et Bryan Bedder/Getty Images pour la Breakthrough Prize Foundation.

Si de tels propos peuvent faire frémir l'homme de la rue jusqu'en Russie (dont la presse et certains "scientifiques" ne sont pas réputés pour son sens critique), nous avons expliqué dans d'autres articles quels sont les risques d'un impact météoritique et les chances de survie de la race humaine. En résumé, le risque d'extinction de l'humanité n'est pas nul mais il demeure malgré tout extrêmement faible.

Les risques de l'intelligence artificielle

En observant les progrès réalisés en IA, Hawking s'est également inquiété de l'avenir de l'humanité face aux performances des robots : "La création de l'intelligence artificielle serait le plus grand évènement de l'histoire de l'humanité. Mais il pourrait aussi être l'ultime. [...] Une telle forme d'intelligence pourrait s'émanciper et même améliorer sa propre conception à une vitesse toujours croissante. Les humains, limités par leur évolution biologique lente, ne pourraient pas rivaliser, et seraient détrônés." Il évoqua également les pertes d'emplois liées à l'automatisation des traitements.

En étendant son raisonnement à l'usage militaire des robots, Hawking craignait une course à l'armement doté d'intelligence artificielle : "Les armes autonomes sont décrites comme la troisième révolution de la guerre, après la poudre à canon et l'arme nucléaire. La question clé aujourd'hui pour l'humanité est de savoir s'il faut engager une course aux armes dotées d'intelligence artificielle ou s'il faut l'arrêter dès le départ. Si une grande puissance militaire venait à développer de telles armes, cette course mondiale serait inévitable."

La peur des extraterrestres

Hawking évoqua également la vie extraterrestre : "plus je vieillis, et plus je suis absolument convaincu que nous ne sommes pas seuls dans l'Univers. Après une vie de réflexion, j'aide à mener un nouvel effort mondial pour en découvrir plus [...]." Hawking a en effet participé en 2015 à la conférence de presse "Breakthrough Listen" (cf. SETI) dont le projet consiste à investir 100 millions de dollars dans la recherche de signaux provenant de civilisations extraterrestres parmi le million d'étoiles proches.

Stephen Hawking regardant la simulation (CGI) d'une civilisation vivant sur l'exoplanète Gliese 832c. Image extraite du documentaire "Stephen Hawking's Favorite Places." Document CuriosityStream.

Mais paradoxalement Hawking redoutait le risque d'une rencontre avec une civilisation extraterrestre avancée qui aurait des intentions belliqueuses ou exterminerait l'humanité pour profiter des ressources de la Terre. En 2010, soit 14 ans après le film "Independence Day" de Roland Emmerch dont le thème a pu l'influencer, au cours d'une interview accordée à la chaîne Discovery Channel, Hawking déclara que "si les extraterrestres nous rendent visite, le résultat serait à peu près le même que lorsque Columbus accosta en Amérique, ce qui ne s'est pas bien passé pour les Amérindiens. Des extraterrestres aussi évolués pourraient être devenus nomades, cherchant à conquérir et à coloniser n'importe quelle planète qu'ils trouveraient sur leur chemin. Nous devons réfléchir à la manière dont la vie intelligente pourrait se développer et devenir quelque chose que nous ne voudrions pas rencontrer."

Hawking n'appréciait donc pas tellement l'idée d'envoyer des messages tout azimut dans l'espace, préférant le slogan "pour vivre heureux vivons cachés". Toutefois, la majorité des spécialistes (physiciens, astronomes, astrobiologistes, futurologues, romanciers, psychologues, philosophes, ...) ne partagent pas son point de vue pessimisme. On reviendra sur ce thème à propos de SETI, en particulier dans l'article consacré aux conséquences d'une rencontre avec une civilisation avancée.

Mais rappelons également que mis à part les impacts météoritiques et le réchauffement du climat qui sont bien concrets, l'existence d'une vie extraterrestre avancée est purement spéculative. Le seul intérêt de telles réflexions est de nous forcer à réfléchir aux conséquences de nos actes et à notre façon d'envisager l'avenir, en particulier notre façon de penser la science et les méthodes de recherche en étendant le contexte au-delà des limites anthropocentriques de notre intellect et de notre minuscule sphère terrestre.

La religion

Enfin, dans un tout autre registre, Hawking n'a pratiquement jamais évoqué la religion, sauf pour dire qu'il croyait plus en la science qu'en Dieu; Hawking était athée. Dans une interview accordée en 2009 à Alison George de la revue "The New Scientist", il évoqua brièvement le sujet : "La Science répond de plus en plus aux questions qui relevaient autrefois de la religion. Le seul domaine auquel la religion peut encore prétendre est l'origine de l'univers, mais même là, la science progresse et devrait bientôt fournir une réponse définitive à la façon dont l'univers a commencé."

A part quelques rares prédictions qui furent confirmées, les travaux de Stephen Hawking restent théoriques et en se faisant l'avocat du diable, on peut se demander si toutes ces "extravagances" sont bien raisonnables, autrement dit faut-il croire les spéculations de Stephen Hawking ? C'est l'objet du prochain chapitre.

Prochain chapitre

Faut-il croire les spéculations de Hawking ?

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