«Une image fausse de la recherche spatiale»

Astrophysique Trou noir, trou de ver: ces objets célestes sont-ils bien présentés dans le film «Interstellar»?

Thierry Courvoisier, astrophysicien à l’Uni de Genève, est mitigé

Peut-on filer le long d’un trou de ver, sorte de «tuyau» hypothétique qui relierait deux régions éloignées de l’espace-temps, voire deux univers? Comment représenter un trou noir, objet céleste si compact que l’intensité de son champ de gravité empêche la lumière ou la matière de s’en échapper? Pour la réalisation du film Interstellar, et afin de coller à la réalité de la science, les frères Nolan ont fait appel au physicien Kip Thorne, l’un des plus grands théoriciens de la relativité générale, au Caltech (Californie). Cela n’a pas suffi pour convaincre Thierry Courvoisier. L’astrophysicien de l’Université de Genève émet quelques réserves.

Le Temps: Votre avis sur le film?

Thierry Courvoisier: Tout sauf enthousiaste. L’argument central de cette histoire – la communication entre un père et une fille – n’est pas servi par les idées de voyage interplanétaire et de relativité générale. Le parti pris n’est pas clair: si l’idée était de faire quelque chose de complètement irréaliste, l’on aurait opté pour du vrai fantastique, plutôt que pour de la pseudo-science. Par exemple, la scène dans laquelle on voit le père dans une bibliothèque, qui doit faire penser qu’il est dans une autre dimension, n’a vraiment aucun sens. De même, on situe un trou de ver autour de Saturne, alors qu’il n’a aucune raison de se trouver là. Il y a beaucoup d’incohérences.

– Pourtant, Kip Thorne a participé à l’écriture du scénario, comme caution scientifique du film…

– Kip Thorne est le coauteur, avec Charles Misner et John Wheeler, d’un livre fantastique sur la relativité générale. Il n’y a pas l’ombre d’un pli, c’est un grand de la relativité générale. Je peux penser qu’il ait décrit des choses pour le film, et peut-être partage-t-il l’usage qui en est fait. Il sait très bien ce qui est la science, et ce qui ne l’est pas. Ce n’est pas lui qui va imaginer qu’on peut traverser un trou noir et en faire ressortir de l’information. Ça m’amuserait d’en parler avec lui pour savoir dans quelle mesure il cautionne ce qui est présenté au final.

– Des effets spéciaux sophistiqués ont été créés afin de représenter ces deux phénomènes prévus par la relativité générale que sont les trous noirs et les trous de ver. Thorne aurait même fait des découvertes scientifiques en travaillant sur la simulation du trou noir du film. Comment trouvez-vous ces effets spéciaux?

– La manière d’imager le trou noir me paraît assez bonne. Les effets de distorsion de la lumière imprimés sur elle, au pourtour du trou, par cet objet extrêmement massif sont à peu près raisonnables, bien que les couleurs ne soient probablement pas justes. Il devrait aussi y avoir un côté plus brillant que l’autre.

De même, le phénomène de dilatation du temps est bien représenté: si vous tombez dans un trou noir et que vous regardez votre montre, vous vivrez ce moment dans un temps fini. Mais votre ami situé à l’extérieur du trou noir verra, lui, votre chute dans un temps infini. C’est pour cette raison que, dans le film, la fille retrouve son père 33 ans plus tard, alors que ce dernier pensait l’avoir quittée peu avant. Cette dilatation temporelle est connue depuis longtemps, car la physique des trous noirs, dont on est certain qu’ils existent, est aussi bien connue.

En revanche, le concept de trou de ver reste très théorique. Ces objets seraient des passages entre diverses régions de l’Univers, voire entre divers univers, dans lesquels on pourrait entrer et avancer. Toutefois, si l’on veut maintenir ces canaux ouverts, il faudrait y placer quelque chose qui ressemble à de l’énergie noire. L’existence de cette entité, qui emplirait les trois quarts du cosmos, a été postulée pour expliquer l’accélération de l’expansion de notre Univers. Or aujourd’hui, les scientifiques ne savent pas quelle est la nature de cette énergie noire, ni même si elle existe.

– Que se passerait-il en réalité si des voyageurs interstellaires tentaient de plonger dans un trou noir?

– Ce ne serait pas comme dans le film, où tout vibre et fait du bruit! Tout dépend de la masse du trou noir. Le premier cas est le trou noir résultant de la mort d’une étoile par effondrement sur elle-même, comme ça a l’air d’être le cas dans le film. Il y a dans ce cas des «effets de marées» gigantesques – ceux-ci sont décrits par la même force qui crée les marées sur Terre. Ainsi, si vous tombiez droit dans ce trou noir – comme si vous sautiez dans une piscine –, vous seriez complètement étiré parce que la différence de force d’attraction appliquée entre vos pieds et votre tête serait énorme.

Deuxième cas: celui du trou noir extrêmement massif, comme ceux qu’il y a au centre des galaxies, et qui ont une masse valant des milliards de fois celle du Soleil. Ces trous noirs ont un bord, qu’on appelle «horizon des événements». Or vous pourriez franchir tranquillement ce seuil car, lorsque la masse du trou noir est très importante, les effets de marées décrits plus haut sont faibles. Mais une fois passé cette limite, il est impossible de voir à l’extérieur du trou noir. Tout au «fond» (ou au cœur) de ce dernier se trouve un point nommé «singularité». Nous ne savons pas bien décrire ce qui se passe à cet endroit-là, où la mécanique quantique, qui décrit le monde de l’infiniment petit, et la gravitation se rejoignent.

– Les mondes potentiellement habitables que les astronautes d’«Inter­stellar» explorent sont-ils plausibles?

– Dans le film, il n’est jamais question de la façon dont le voyage interplanétaire se passe. On ne parle ni des grandes quantités d’énergie de propulsion nécessaires, ni du danger des radiations spatiales qui peuvent mettre la vie en danger durant ce genre de voyage. Les explorateurs mettent deux ans à atteindre Saturne [la sonde Cassini-Huygens a mis un peu moins de sept ans pour y arriver, ndlr], s’enfermant dans des caissons d’hibernation. Or la technologie présentée ressemble plus à celle des années 1970, avec les fusées Saturn V. Quelle a été la réflexion à ce sujet?

Les planètes que visitent les membres de l’équipage ne sont pas toujours très réalistes, notamment celle sur laquelle se trouve de l’eau: les acteurs marchent dessus en ayant du liquide jusqu’aux mollets et voient des vagues de dizaines de mètres de haut arriver! Les idées de terraformation, qui consiste à rendre une planète habitable comme la Terre, sont aussi très limitées. On ne voit pas trop comment ils peuvent transformer ces mondes de glace et de cailloux en planètes où la vie humaine est possible – si ce n’est à grand renfort de drapeau américain. C’est une image fausse de la recherche spatiale, car il est beaucoup plus facile de garder notre Terre habitable plutôt que de rendre quelque chose d’autre habitable.

– Quelle image donne finalement le film des scientifiques?

– Dans ce film, il y a deux scientifiques. L’un qui est un peu un Dr Frankenstein, mais plein de bonnes intentions. On le met dans un décor des années 1970, avec des tableaux noirs qu’il remplit pour donner des réponses ou soulever des questions. Il est prêt à laisser mourir l’ensemble de la population humaine pour sauver le génome humain. Au final, son action est assez mal définie. De l’autre côté, il y a le méchant scientifique, comme dans un James Bond. Celui qui sauve la situation, c’est le gentil pilote ténébreux. Le film donne ainsi l’image fausse d’une science incapable d’apporter une contribution à la société. Mais ce n’est pas comme ça que ça marche. Le rôle de la science est important pour faire évoluer la société.