trou noir
© NASA

Le célèbre paradoxe du trou noir de Stephen Hawking est un problème de physique théorique qui a longtemps intrigué les scientifiques. Ce paradoxe porte sur la question de savoir si des informations peuvent être perdues lorsqu’elles tombent dans un trou noir. Une récente étude suggère que les trous noirs pourraient en fait conserver des informations sur les étoiles massives qui les ont créés.

Qu’est-ce que le paradoxe trou noir ?

Le trou noir fait partie des phénomènes les plus fascinants et mystérieux de l’Univers. Ce sont des régions de l’espace où la force gravitationnelle est si intense que rien, pas même la lumière, ne peut en échapper. Les trous noirs sont créés par l’effondrement d’étoiles massives, qui compriment la matière en un point de densité infinie appelé singularité.

Le trou noir est un objet relativement simple qui possède cinq caractéristiques. En premier, sa taille qui va de quelques kilogrammes à des milliards de fois la masse du Soleil. Ensuite, son horizon des événements étant la limite au-delà de laquelle rien ne peut s’échapper, pas même la lumière. Tout ce qui franchit cette limite est irrémédiablement aspiré dans le trou noir. Troisièmement, sa singularité, un facteur dont la physique actuelle n’a pas encore trouvé de moyen de décrire ce qui se passe à l’intérieur. Le trou noir a également une force gravitationnelle extrêmement forte, qui peut déformer l’espace-temps et même perturber les orbites des objets à des distances considérables. Enfin, le trou noir émet un rayonnement thermique en raison de la création de paires de particules virtuelles près de l’horizon des événements.

Stephen Hawking
—Koca Vehbi/Shutterstock.com

Les cheveux quantiques

Les scientifiques travaillent depuis des décennies sur ce paradoxe et, récemment, des avancées significatives ont été réalisées pour résoudre ce problème. Des chercheurs ont publié une étude qui suggère que les informations aspirées par un trou noir ne sont pas perdues, mais sont stockées sur la surface de son horizon des événements. Ces derniers s’appuient notamment sur le fait que les trous noirs possèdent une propriété qu’ils ont nommée « cheveux quantiques de la gravité ».

Cette théorie est basée sur la physique quantique, qui propose que l’information ne puisse pas être détruite. Aspirée par un trou noir, elle est stockée sous forme de particules quantiques sur l’horizon des événements. Sur cette surface du trou noir, la gravité est si forte qu’elle empêche toute matière ou lumière de s’échapper. On peut aussi supposer que leur gravité courbe l’espace-temps de sorte que rien ne peut atteindre la vitesse nécessaire pour s’en sortir. En d’autres termes, si les cheveux quantiques existent, ils permettraient de résoudre le paradoxe du trou noir en permettant à l’information quantique d’être préservée. Au lieu d’être détruite en tombant dans un trou noir, l’information quantique serait stockée dans les propriétés quantiques intrinsèques du trou noir. Elle serait éventuellement récupérée par le rayonnement de Hawking. Cependant, son observation nécessite un instrument suffisamment sensible, qui malheureusement n’existe pas encore.

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