Donc, quelle est exactement la vitesse de libération nécessaire pour s'arracher à la surface de la Terre? Elle est énorme! À savoir 11,2 km/s (kilomètres par seconde), soit plus de 40 000 km/h.
L'attraction terrestre se traduit par une force dirigée vers le centre de la terre que la terre exerce sur toutes les masses: vous, la lune, le soleil et les fourmis. Il n'y a aucun moyen de la diminuer ou de l'annuler.
La découverte des trous noirs
Pour la Terre, cette vitesse de libération est de 11,2 kilomètres par seconde, soit dans les 40 000 km/h. La vitesse de libération augmente avec la masse du corps et diminue avec son rayon.
L'intensité du champ gravitationnel terrestre est telle que, pour chaque seconde d'attraction – c'est-à-dire pour chacune des secondes que dure la chute de l'objet – la vitesse de l'objet augmente de 9,8 mètres par seconde, soit 35 kilomètres par heure.
Mais quel rapport avec Galilée? Le célèbre savant italien avait imaginé une expérience pour savoir si deux corps de nature différente tombent du haut d'une tour à la même vitesse. La réponse est oui: le plomb tombe aussi vite que la plume, sous réserve d'être dans le vide ou de négliger les frottements.
Elle dépend beaucoup de la stature et de la position (environ 180 km/h pour un adulte de constitution moyenne stable à plat ; moins pour un enfant ; plus lorsque le chuteur se met en boule ; et jusqu'à plus de 300 km/h pour un chuteur arrivant à tenir une position stable tête en bas).
La vitesse de libération d'un trou noir n'étant pas atteignable par la lumière dont la vitesse est une constante physique indépassable, on convient qu'il est impossible d'échapper à l'attraction gravitationnelle d'un trou noir.
Son attraction gravitationnelle crée un point super-dense dans l'espace et absorbe toute la matière située à proximité. Les trous noirs sont d'ailleurs surnommés les "entonnoirs à lumière" car ils absorbent également les photons.
Lorsque la matière s'approche d'un trou noir, elle va d'abord subir une compression et des contraintes considérables, ce qui fera augmenter intensément sa température.
Sa théorie de la relativité restreinte montre que la lumière dans un espace vide se déplace toujours à la même vitesse (299 792 458 mètres par seconde) et que le temps ne s'écoule pas de la même manière selon la vitesse à laquelle on se déplace.
L'équilibre entre les deux forces le maintient toujours sur la même trajectoire, une ligne circulaire qui fait le tour de la Terre. En fait, il arrive effectivement que des satellites retombent.
Vous vous demandez peut-être pourquoi la Lune ne tombe pas sur Terre comme le ferait une pomme depuis un arbre. C'est parce que la Lune n'est jamais immobile : elle est constamment en mouvement autour de la Terre. Sans la force de gravité de la Terre, la Lune se contenterait de flotter dans l'espace.
Pour modifier un champ de gravité, il faut donc modifier la distribution de masse. La célèbre loi de gravitation universelle proposée par Isaac Newton en 1687 stipule que l'intensité de la force qui s'exerce entre deux corps est proportionnelle au produit de leur masse et à l'inverse du carré de leur distance.
Deux corps quelconques s'attirent avec une force directement proportionnelle au produit de leur masse et inversement proportionnelle au carré de leur distance. C'est en application de cette loi que nos amis des antipodes ne tombent pas de la terre.
La vitesse maximale d'une fusée aujourd'hui
La vitesse de libération nécessaire pour s'extraire de la surface de la Terre et atteindre l'espace est substantielle : de l'ordre de 11,2 km/s, soit 40 000 km/h !
L'objet, situé à 1000 années-lumière du Système solaire, était considéré comme le trou noir le plus proche de la Terre. Cette place reste donc à celui de V616 de la Licorne, distant de 3300 années-lumière.
Formation du trou noir
Les trous noirs se forment lorsqu'une grande quantité de matière est entassée dans un très petit espace. Plus précisément, ils se forment quand les étoiles massifs ont brûlé toute leur énergie et explosent telles des bombes géantes, appelées supernovas.
Pour savoir si le compagnon invisible est bel et bien un trou noir, il existe deux méthodes : on peut mesurer sa masse, grâce à son spectre d'émission déjà étudié. Si cette masse dépasse la limite d'Oppenheimer-Volkoff (environ égale à trois masses solaires), ce sera un trou noir.
Selon la théorie de la gravité quantique à boucles, les trous blancs seraient le destin ultime des trous noirs. La matière qui s'est effondrée dans un trou noir ressort alors de l'astre lorsque celui-ci se transforme en trou blanc.
Les trous noirs jouent aujourd'hui un rôle crucial non seulement en astrophysique mais aussi en physique des particules, et en particulier dans les théories essayant d'unifier la relativité générale et la physique quantique.
L'actuel détenteur du record du monde absolu de vitesse terrestre est ThrustSSC, une voiture à biturboréacteur qui a atteint 763 035 mph – soit 1 227,985 km/h – sur une mile en octobre 1977. Il s'agit du premier record supersonique puisque le véhicule a franchi le mur du son à Mach 1,016.
2. L'homme et la femme les plus rapides du monde. Les records du monde de course à pied sur 100 et 200 mètres – les principales distances de sprint en athlétisme – sont détenus par le Jamaïcain Usain Bolt.
Lors de son record du Monde du 100 m (9"69), il est flashé en pleine vitesse à 44 km/h, soit plus de 12,2 m/sec.