Un physicien de Cambridge.
Né 300 ans après la mort de Galilée, il passe sa vie à chercher d’où vient l’Univers et ce que cache un trou noir.
1Parcours sa vie
Sa vie
Les instruments de Hawking.
Pas de prisme ni de télescope : un bureau, un tableau noir, des équations. Voici trois de ses idées à manipuler.
2Essaie les trois instrumentsClique sur les instruments de la table. Chacun se manipule.

Le point de non-retour.
Peut-il exister un astre dont même la lumière ne s’échappe pas ? Deux savants du XVIIIᵉ siècle l’ont imaginé, un troisième a calculé sa taille.
3Vérifie ton hypothèse
Je fais une hypothèse
Comprimer la Terre
En 1784, le Britannique John Michell calcule qu’un astre assez massif et assez compact retiendrait sa propre lumière : il serait invisible. Laplace reprend l’idée en 1796. Faisons l’expérience de pensée avec la Terre : on garde sa masse, on réduit sa taille, et on regarde la vitesse qu’il faudrait atteindre pour s’en échapper.
Vérifie avec le rayon du trou noir de l’établi (étape 2) : tu peux le manipuler toi-même.
L’horizon, une frontière à sens unique
En 1958, David Finkelstein montre que cette frontière, l’horizon, ne se traverse que dans un seul sens. Dehors, on peut encore repartir ; dedans, tout tombe vers le centre.
Pas pour la Terre
Aucune force ne peut comprimer la Terre à ce point. Mais le cœur d’une étoile très massive qui s’éteint peut s’effondrer ainsi, en une boule de quelques dizaines de kilomètres. Dans les années 1970, Cygnus X-1, à environ 7 000 années-lumière, devient le premier candidat sérieux.
Une surface qui ne diminue jamais.
Hawking démontre une règle simple sur la surface de l’horizon d’un trou noir. Elle sera vérifiée cinquante-quatre ans plus tard.
4Vérifie ton hypothèse
Dans la vraie vie
Quand deux trous noirs fusionnent
Le 14 septembre 2015, les détecteurs LIGO captent pour la première fois les ondes gravitationnelles de deux trous noirs qui fusionnent : de 36 et 29 masses solaires, ils n’en font plus qu’un de 62. Environ 3 masses solaires se sont transformées en ondes. En 1971, Hawking avait annoncé une règle sur la surface de leur horizon : son aire.
Cherche la limite avec la fusion de l’établi (étape 2) : tu peux la manipuler toi-même.
Un trou noir qui brille.
Si la surface d’un trou noir ne diminue jamais, elle ressemble à une entropie. Et si un trou noir avait une température ?
5Vérifie ton hypothèse
1972 · Une idée de Bekenstein
L’aire d’un horizon ne diminue jamais… comme l’entropie, la mesure du désordre en thermodynamique. Un jeune physicien, Jacob Bekenstein, en conclut que l’aire est une entropie. Mais alors un trou noir aurait une température, et tout ce qui a une température rayonne.
Hawking s’y oppose d’abord
Un trou noir ne laisse rien sortir : comment rayonnerait-il ? En 1974, Hawking refait le calcul en mêlant relativité et physique quantique, et c’est lui qui est convaincu : un trou noir rayonne comme un corps chaud. Son article de la revue Nature s’intitule « Explosions de trous noirs ? ».
Je teste
La température d’un trou noir
Le résultat de Hawking : un trou noir a une température qui dépend de sa masse. Observe-la avec le thermomètre de l’établi, puis réponds.
Observe avec le thermomètre de l’établi (étape 2) : tu peux le manipuler toi-même.
Je fais une hypothèse
Que devient un trou noir qui rayonne ?
Une image, pas une preuve
On explique souvent ce rayonnement par des paires de particules qui apparaissent près de l’horizon : l’une tombe, l’autre s’échappe. C’est une image commode. Le vrai calcul de Hawking est plus subtil : il vient de la physique quantique dans un espace-temps courbe.
Ce qui est sûr, ce qui reste à trouver.
Hawking a prédit beaucoup de choses. Certaines sont maintenant observées, d’autres pas encore. Fais le tri.
6Fais le tri
Son héritage
Je classe
Ce qui est observé, ce qui ne l’est pas
Pour chaque affirmation, dis si elle a été observée ou si elle reste une prédiction.
Ce que tu as retrouvé.
L’horizon, point de non-retour
Le rayon d’un trou noir est proportionnel à sa masse : environ 3 km par masse solaire. La Terre tiendrait dans une bille.
L’aire ne diminue jamais
Quand deux trous noirs fusionnent, l’aire finale est au moins la somme des aires : Hawking 1971, vérifié en 2025.
Un trou noir rayonne… en théorie
Plus il est petit, plus il est chaud, et il finit par s’évaporer. Ce rayonnement n’a jamais été observé.
Ton carnet
Les autres ateliers.
Vingt-neuf ateliers, d’Hippocrate à Hawking. Choisis ton prochain établi.
−460Hippocrate
−250Archimède
1490Léonard de Vinci
1543Copernic
1609Kepler
1610Galilée
1679Denis Papin
1687Newton
1777Lavoisier
1803Thomas Young
1822Champollion
1834Babbage et Lovelace
1859Darwin
1862Pasteur
1869Mendeleïev
1876Bell
1879Edison
1888Tesla
1898Curie
1905Einstein
1926Schrödinger
1928Fleming
1936Alan Turing
1941Hedy Lamarr
1947Grace Hopper
1947Du relais à la puce
1962Les calculatrices de la NASA
1969Internet et le Web
1974Hawking