Neil deGrasse Tyson Décompose « Interstellaire »: Trous Noirs, Dilatations Temporelles et Vagues Massives

 » Mes films sont toujours tenus à un niveau étrangement élevé « , a déclaré le cinéaste Christopher Nolan au Daily Beast. C’est cependant un compliment pour une odyssée de l’espace à succès comme Interstellar de gagner le droit d’être analysée au niveau scientifique; après tout, des films comme Star Wars et Star Trek ne sont jamais soumis à un tel examen.

Interstellar de Nolan invite les critiques scientifiques via la participation du physicien théoricien Kip Thorne, qui a non seulement servi de conseiller au scénario et de producteur exécutif sur le film, mais a également publié un tome complémentaire, The Science of Interstellar, expliquant les concepts capiteux employés dans le film.

Pour les non-initiés, le film se déroule sur une Terre future dont les cultures (sauf le maïs) ont été anéanties par une mystérieuse brûlure. Un fermier et ex-astronaute, Cooper (Matthew McConaughey), est chargé de mener une mission de la NASA à travers un trou de ver vers une autre galaxie afin d’étudier trois planètes potentiellement habitables pour la colonisation. La première planète sur laquelle ils atterrissent est proche d’un trou noir supermassif, surnommé Gargantuesque, dont l’attraction gravitationnelle provoque des ondes massives sur la planète qui projettent leur vaisseau spatial. Sa proximité avec le trou noir provoque également une dilatation du temps extrême, où une heure sur la planète lointaine équivaut à 7 ans sur Terre. Sur la deuxième planète, ils rencontrent un astronaute abandonné nommé Dr. Mann, et une bagarre s’ensuit. Et le reste, eh bien, je vous laisse le soin de le voir par vous-même.

Pour envelopper nos têtes autour de la science d’Interstellaire, The Daily Beast a contacté le célèbre astrophysicien et cosmologiste Neil deGrasse Tyson, qui est également directeur du Planétarium Hayden au Musée américain d’Histoire naturelle et hôte de la série Fox Cosmos: A Spacetime Odyssey, pour aider à décomposer bon nombre des scènes très débattues du film.

Sur Twitter, vous avez loué la façon dont Interstellar a géré la Relativité du Temps et de la Courbure de l’Espace d’Einstein.

Aucun autre film n’a accordé autant d’attention à ces sujets, et l’a fait si minutieusement. Ce que j’aurais dû mentionner, c’est que dans la Planète originale des Singes, il y a un décalage temporel Einsteinien où les astronautes terrestres se déplacent très loin dans le futur, donc la Terre a dépassé l’âge des humains alors qu’ils étaient encore eux-mêmes. Ce n’était pas une prémisse courante du film, alors que dans Interstellar, il y a un rappel constant que la Relativité du temps est un phénomène avec lequel il faut compter, réfléchir et résoudre. Et les tableaux noirs du film avec les équations de champ sont légitimes. Quelqu’un y a réfléchi. C’est la même chose avec la série télévisée The Big Bang Theory. Quand ils montrent le tableau, c’est toujours pertinent pour le thème de ce spectacle particulier.

Dans The Guardian, le Dr Roberto Trotta, maître de conférences en astrophysique à l’Imperial College de Londres, a souligné que les « fusées rétro » de leur vaisseau spatial, Endurance, étaient trop petites car il fallait « beaucoup de carburant » pour effectuer leur voyage galactique.

Eh bien, quelques choses. Je suis un fan de Mark Twain pour de nombreuses raisons, et très haut sur la liste est, « Obtenez d’abord vos faits, puis vous pouvez les déformer à votre guise. »S’ils ont un vaisseau, et que c’est évidemment un vaisseau que nous n’avons pas aujourd’hui, et que ce film se déroule évidemment dans le futur, et que ce vaisseau est évidemment plus avancé que tout ce que nous avons ou avons imaginé, et qu’ils doivent traverser un trou de ver, ils n’ont pas besoin d’utiliser des moteurs pour traverser la galaxie. Je suis d’accord avec ça. Ils sont dans un vaisseau, c’est dans le futur, alors surmontez-le et passez à autre chose! J’ajouterais également que si vous voyagez sur de longues distances et que vous savez dans quelle direction vous vous dirigez, vous n’utilisez pas de carburant pour vous y rendre. Vous utilisez du carburant pour vous donner la vitesse et la direction appropriées, puis vous éteignez vos réservoirs de carburant et la côte. C’est ainsi que nous sommes arrivés sur la lune — il y a eu le lancement pour nous mettre en orbite, puis la TLI (injection trans-lunaire) nous a sortis de l’orbite terrestre et nous a dirigés vers la lune.

Vous semblez également aimer la façon dont le film traitait la gravité – par opposition à vos réserves sur la gravité du film.

Ils ont clairement prêté attention aux circonstances dans lesquelles ils étaient en zéro g, ou en transition vers 1 g avec la plate-forme spatiale rotative qu’ils utilisaient. Ce n’est pas différent de ce qu’ils ont fait en 2001, où ils ont consacré beaucoup d’attention à la façon dont vous passeriez de zéro g à 1 g. Parce qu’ils dépensent tellement d’attention, cela vous donne le droit de trouver des endroits où ils auraient pu foirer. En 2001, il y a un point en zéro g où il sirote du liquide à travers une paille, puis il tire ses lèvres de la paille et le liquide s’enfonce dans la paille dans le récipient — ce qui n’arriverait pas en zéro g. Et la gravité a tellement raison qu’elle a gagné le droit de nous faire remarquer ce qui avait été négligé, ce qui, je pense, est un compliment élevé.

Peut-il y avoir des raz-de-marée massifs comme celui que nous avons vu sur la première planète qu’ils ont visitée?

Au départ, je me suis dit: « OK, ils doivent lancer une vague that ça a l’air gratuit. »Ma deuxième pensée a été: « Eh bien, si c’est un tsunami, la vague a réellement besoin d’eau pour être la vague, et ils verraient l’eau se précipiter autour de leurs chevilles pour alimenter cette vague au fur et à mesure. » C’est comme ça que tu sais courir. En cela, je comprendrais plus tard que ces deux préoccupations n’étaient pas fondées. La planète est profondément dans le puits gravitationnel d’un trou noir, et le trou noir aurait sûrement des forces de marée très élevées. De plus, un « raz—de-marée » est mal nommé – c’est en fait un « renflement » d’eau fixé dans l’espace. Le renflement est toujours orienté dans la même configuration dans l’espace, de sorte que vous, sur la planète solide, tournez dans et hors de ce renflement. Vous l’interprétez comme une vague venant vers vous et loin de vous, mais ce qui se passe réellement, c’est que vous passez d’une partie de l’eau à marée haute à une partie de l’eau à marée basse. Le fait que les vagues viennent toutes les heures environ signifiait que la planète tourne une fois sur deux — parce que vous avez deux grandes marées pour chaque rotation. Si je devais dire qu’il y avait quelque chose d’irréaliste à ce sujet, c’était à quel point la vague était piquante. Un renflement de marée serait plus lisse que cela, et ils se lèveraient simplement, flotteraient au-dessus et redescendraient de la manière dont un canard flotte de haut en bas alors qu’une vague passe en dessous. C’est là qu’ils prennent des libertés dramatiques pour transformer la vague en quelque chose de plus menaçant, et je n’ai pas de problème avec cela.

La dilatation temporelle sur cette planète — une heure équivaut à 7 années Terrestres — semble extrême. Pour obtenir cela, vous auriez apparemment besoin d’être à l’horizon des événements d’un trou noir.

Oui. Vous pouvez calculer où vous devez être pour avoir ce niveau de dilatation du temps, et c’est extrême. Voici un autre cas de « Obtenez d’abord vos faits, puis vous pouvez les déformer à votre guise. »Les faits simples sont que vous êtes à proximité d’un trou noir et que le temps passe plus lentement, puis vous jouez avec cela pour créer des éléments dramatiques pour la narration. Je n’ai pas de problème avec ça. Dans Titanic, quand j’ai critiqué le ciel nocturne, c’était parce qu’il n’y avait pas de ciel nocturne du tout — ce n’était même pas un vrai ciel nocturne, donc cela a échoué à mes critères de Mark Twain.

Endurance serait-elle même capable de voler aussi près d’un trou noir supermassif sans être désintégrée par la force de celui-ci ?

Il y a un trou noir régulier, qui est l’état final d’une étoile de masse élevée, qui est un trou noir relativement petit de la taille d’une planète. Ensuite, vous avez des trous noirs supermassifs qui sont au centre des galaxies et qui sont énormes — généralement de la taille de systèmes solaires entiers. Si vous ne voulez pas être déchiré par les forces de marée d’un trou noir, vous devrez vous déplacer dans et autour d’un trou noir supermassif, car plus un trou noir est grand, plus les forces de marée sont faibles. Ainsi, un trou noir supermassif aurait des forces de marée très peu profondes et ne vous déchirerait probablement pas si vous vous en approchiez ou si vous descendiez au-delà de l’horizon des événements. Ce sont les trous noirs de masse stellaire qui vous déchireraient si vous vous approchiez trop près. Dans ce cas, ce sont aussi les trous noirs de masse stellaire qui feraient monter la marée si haut sur la planète. C’est là que vous prenez quelques libertés cinématographiques — vous voulez le drame de la vague, et vous obtenez cela sur un trou noir inférieur, mais vous voulez survivre à l’expérience pour avoir été près de lui. Il y a donc quelques libertés prises là-bas.

Qu’avez-vous pensé de la séquence de combats de poings entre Cooper et Mann sur la deuxième planète ?

Eh bien, j’aurais pensé qu’ils étaient assez intelligents, assez mûrs et suffisamment émotifs pour que la probabilité d’une bagarre sur une planète lointaine soit extrêmement lointaine. Nous savons que les gars se battent, mais la plupart des gars la plupart du temps ne se battent pas, alors on pourrait penser qu’être une planète lointaine serait l’un de ces cas où vous ne vous battez pas. Ce n’est pas comme sur Star Wars dans la scène du bar où il fait irruption dans une fusillade où Han a tiré en premier. Tu es sur une planète terrifiante ! Je pensais que c’était gratuit et je ne sais pas ce que cela a contribué à l’intrigue, mais je n’ai pas vraiment compris l’intrigue. Vous auriez besoin de quelqu’un pour écrire un autre livre pour cela.

Ils n’auraient probablement pas non plus besoin d’envoyer des gens sur les planètes, n’est-ce pas? Ne pourraient-ils pas simplement envoyer des télescopes ou des robots?

Eh bien, je pensais qu’ils avaient envoyé des robots à l’origine et que c’était une conversation qui avait eu lieu? Je n’essaie pas de trouver des excuses pour le film, mais si je l’ai compris, ils ne savaient pas sur quelle planète ils iraient jusqu’à ce qu’ils sortent de l’autre côté du trou de ver, et ce n’est pas une décision qu’un robot pourrait prendre parce que vous ne communiquez pas avec le robot à travers le trou de ver. Donc, les humains devaient être là pour porter ce jugement une fois qu’ils ont traversé et obtenu les données supplémentaires.

Cooper peut-il réellement flotter à travers un trou noir dans sa combinaison spatiale, comme il le fait dans le film? Serait-il détruit par le rayonnement gamma?

Il est probable que la plupart des trous noirs n’ont aucun rayonnement qui les accompagne. Ceux que nous voyons ont un gaz en spirale extraordinaire qui descend jusqu’au centre de l’abîme, et vous les voyez quand c’est un trou noir qui a une étoile compagnon qui est écorchée par la source de gravité, et généralement, lorsque l’étoile compagnon gonfle pour devenir une géante rouge et remplit son lobe de Roche, qui est une enveloppe autour d’une étoile au-delà de laquelle si une partie de sa matière dérive au-delà de cette enveloppe, elle est susceptible de tomber ailleurs dans ce système orbital. Donc, ce n’est que lorsque vous avez de la matière en spirale que vous obtenez ces jets de trous noirs féroces. Mais une étoile qui devient un trou noir tout seul ? Il n’y a aucune raison de penser que quelque chose de nocif serait à proximité. Pour qu’il puisse y flotter entièrement. L’astuce serait de traverser un trou noir et d’émerger d’une manière ou d’une autre à travers un trou de ver qui a été établi et que nous ne savons pas comment fabriquer ou maintenir. C’est là qu’intervient la science-fiction.

Que diriez-vous de la façon dont le film traitait la cinquième dimension?

Oh, c’était génial. Si vous allez dans une dimension supérieure à la nôtre, il est tout à fait permis de supposer que vous avez accès à votre dimension temporelle. En ce moment, nous avons accès à nos trois dimensions spatiales, de sorte que vous pouvez occuper n’importe quelle position dans vos coordonnées spatiales tridimensionnelles à tout moment. Avec le temps, nous sommes prisonniers du présent à jamais empêchés d’accéder à notre passé, ou à notre avenir. Si vous passez à une dimension supérieure, il n’est pas irréaliste d’imaginer que toute votre chronologie serait disposée devant vous pas différemment de la façon dont nos dimensions spatiales sont disposées devant nous maintenant, de sorte que vous puissiez occuper n’importe quel point de la naissance à la mort dans votre propre chronologie. Dans le tesseract comme ils l’appellent, qui n’est qu’un système spatial de dimension supérieure – le tesseract a en fait une signification très spécifique mathématiquement, mais depuis les films Thor et la série Avengers, « tesseract » est tout accès que vous aurez à une dimension supérieure et je suis d’accord avec ça. C’est un mot nouveau pour la plupart des membres du public, alors pourquoi ne pas lui donner une nouvelle définition? Donc, il a accès à toute sa chronologie, et c’était aux visualiseurs de la visualiser d’une manière ou d’une autre. Chaque direction qu’il regardait, le temps continuait à l’infini dans cette direction — et dans toutes les directions. Chaque endroit où il flottait était ce couloir.

Il vous faudrait cependant beaucoup de temps pour relayer une équation quantique pour sauver la planète via le code Morse.

Oui. Un problème que j’ai eu était qu’il devait très bien connaître sa bibliothèque pour pouvoir identifier les premières lettres des noms de chaque livre à l’arrière — du côté de la page, plutôt que du côté de la reliure — pour pouvoir sortir les livres. Cela a montré une mémoire extraordinaire, et je ne connais personne d’entre nous qui aurait ce talent. Et s’il peut contrôler la matière dans cette dimension, écrivez simplement: « Hé, c’est papa ici – j’ai voyagé dans le temps et je me dis de ne pas faire ce voyage! »S’il a accès à la chambre de sa fille par ce tesseract, faites plus que pousser des livres des étagères. Zut, écrivez un livre et mettez-le sur l’étagère!

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