Introduction

Parmi toutes les constantes de la physique, intéressons-nous à quatre d’entre elles :

• k_B : la constante de Boltzmann, constante fondamentale de la physique statistique ;
• c : la vitesse de la lumière, constante fondamentale de la relativité restreinte ;
• h : la constante de Planck, constante fondamentale de la mécanique quantique ;
• G : la constante gravitationnelle, constante fondamentale de la relativité générale.

Le rayonnement d'un corps noir est le rayonnement thermique émis par un objet qui n'émet par ailleurs aucune autre radiation (lumière...). Au début du XXe siècle, pour expliquer le paradoxe de ce phénomène en physique classique, Einstein et Planck ont introduit la théorie quantique, et la constante h, et unifié trois grandes théories de la physique : la physique statistique (avec k_B), la relativité restreinte (avec c) et la mécanique quantique (avec h).Actuellement, l'un des grands défis de la physique est d'unifier la mécanique quantique et la relativité générale, deux théories jusqu'à présent incompatibles [1].

Un des phénomènes qui pourrait permettre de résoudre ce problème est le rayonnement de Hawking, le rayonnement de type corps noir qu’émettrait un trou noir. La température liée à ce rayonnement fait intervenir quatre des constantes fondamentales de la physique moderne :

Cette température, lorsqu'on la calcule donne pour un trou noir d’une dizaine de masses solaires : T_H = 6 . 10^-9K

En comparant avec la température du rayonnement du fond cosmologique (2,7 K), on se rend compte qu'une telle température serait impossible à mesurer directement !

La question est maintenant de savoir s'il serait possible de mesurer un phénomène analogue par d'autres moyens, par exemple par des analogies entre la relativité générale et la mécanique des fluides. Il est en effet difficile de produire et d'observer un trou noir en laboratoire, mais l’observation d’un écoulement de fluide se fait tous les jours.