Le célèbre paradoxe de Stephen Hawking sur les trous noirs est peut-être résolu

Le paradoxe de l’information des trous noirs, qui défie la compréhension de la physique théorique depuis plusieurs décennies, pourrait enfin trouver une réponse. Selon une récente étude, les informations qui semblent être perdues dans les trous noirs pourraient en réalité être conservées d’une manière inattendue. Cette hypothèse, qui repose sur des fluctuations subtiles de l’espace-temps, pourrait potentiellement résoudre une question complexe qui a longtemps intrigué les scientifiques, y compris Stephen Hawking.

La non-localité quantique 

En 1976, Stephen Hawking a révolutionné l’astrophysique en démontrant que les trous noirs n’étaient pas totalement « noirs », mais émettaient un faible rayonnement, connu sous le nom de rayonnement de Hawking. Ce phénomène suggère qu’un trou noir pourrait se décomposer et disparaître progressivement avec le temps. Cependant, ce rayonnement ne contient aucune information sur la matière avalée par le trou noir. Qu’advient-il donc de l’information des objets qui tombent dans un trou noir une fois qu’il s’est complètement dissipé ? Ce paradoxe de l’information des trous noirs a déconcerté les chercheurs pendant des années.

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Une des théories proposées pour résoudre ce mystère est celle de la « non-localité non violente ». Selon cette théorie, l’intérieur d’un trou noir serait connecté à son extérieur par un phénomène de « non-localité quantique », où des particules liées partagent un état quantique, un effet qu’Einstein avait qualifié d’« action fantomatique à distance ». Cette non-localité, selon les chercheurs, ne provoquerait pas de perturbations violentes dans l’espace-temps, comme une explosion. Celles-ci seraient plutôt dues à des connexions quantiques entre l’intérieur et l’extérieur du trou noir.

Si cette hypothèse se confirme, l’espace-temps autour du trou noir subirait de petites perturbations qui ne seraient pas purement aléatoires, mais corrélées à l’information à l’intérieur du trou. Ainsi, même lorsque le trou noir disparaît, l’information serait conservée à l’extérieur, résolvant ainsi le paradoxe.

Vérification expérimentale et implications pour la recherche future  

Des chercheurs de Caltech ont récemment exploré cette idée pour déterminer comment elle pourrait être testée expérimentalement. Leur étude a révélé que les corrélations quantiques non locales pourraient se manifester sous forme de petites fluctuations dans les ondes gravitationnelles émises lors de la fusion des trous noirs. Ces fluctuations, bien qu’infimes, auraient un spectre distinct qui permettrait de les distinguer des ondes gravitationnelles classiques.

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Cependant, les instruments actuels, tels que l’Observatoire d’ondes gravitationnelles de l’interféromètre laser (LIGO) et l’interféromètre Virgo, ne sont pas suffisamment sensibles pour détecter ces variations subtiles. Les chercheurs estiment que les détecteurs de prochaine génération, actuellement en développement, pourraient offrir la précision nécessaire pour tester cette hypothèse et peut-être résoudre le paradoxe.

Pour approfondir cette théorie, les scientifiques devront affiner leurs modèles sur la manière dont la non-localité non violente affecte l’espace-temps autour des trous noirs. Des simulations plus détaillées permettront de prédire les changements exacts dans les signaux d’ondes gravitationnelles, ouvrant ainsi la voie à une vérification plus précise de la théorie. Par ailleurs, James-Webb observe un ancien trou noir supermassif qui souffle un vent qui tue les galaxies.