août 12, 2022

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Les scientifiques disent que les « cheveux quantiques » résolvent le mystère du paradoxe du « trou noir » de Hawking

Les chercheurs ont peut-être résolu le célèbre paradoxe du trou noir de Stephen Hawking – un mystère qui intrigue les scientifiques depuis près d’un demi-siècle.

Selon deux nouvelles études, quelque chose appelé « cheveux quantiques » est la réponse à ce problème.

Dans le premier article, publié dans Physical Review Letters, les chercheurs montrent que les trous noirs sont plus complexes qu’on ne le pensait à l’origine et ont des champs gravitationnels qui contiennent des informations sur leur formation.

Les chercheurs ont montré que la matière qui s’effondre dans un trou noir laisse une marque dans son champ gravitationnel – une empreinte digitale appelée « cheveu quantique ».

Dans un article de suivi, publié dans une revue distincte Physics Letters B, le professeur Xavier Calmette de l’École des sciences mathématiques et physiques de l’Université du Sussex et le professeur Stephen Hsu de l’Université d’État du Michigan ont déclaré que la poésie quantique résout le paradoxe de l’information du trou noir du professeur Hawking.

En 1976, le professeur Hawking a suggéré que lorsque les trous noirs s’évaporent, ils détruisent les informations sur ce qu’ils ont formé.

Cette idée est en contradiction avec une loi fondamentale de la mécanique quantique qui stipule que tout processus en physique peut être mathématiquement inversé.

Dans les années 1960, le physicien John Archibald Wheeler, tout en discutant du manque de caractéristiques observables des trous noirs au-delà de leur masse totale, de leur rotation et de leur charge, a inventé l’expression « les trous noirs n’ont pas de cheveux » – connue sous le nom de théorie sans poils.

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Cependant, les « cheveux quantiques » récemment découverts offrent un moyen de préserver les informations lors de l’effondrement d’un trou noir et, en tant que tels, résolvent l’un des pièges les plus célèbres de la science moderne, selon les experts.

Le professeur Calmette a déclaré : « Les trous noirs ont longtemps été considérés comme le laboratoire idéal pour étudier comment intégrer la théorie de la relativité générale d’Einstein à la mécanique quantique.

« Il était généralement admis au sein de la communauté scientifique que la résolution de ce paradoxe nécessiterait un changement de paradigme majeur en physique, forçant une éventuelle reformulation de la mécanique quantique ou de la relativité générale.

« Ce que nous avons trouvé – et je pense particulièrement excitant – c’est que ce n’est pas nécessaire. »

Expliquant la découverte des « cheveux quantiques », Roberto Casadio, professeur de physique théorique à l’Université de Bologne, a déclaré : « L’un des aspects importants est que les trous noirs se forment par l’effondrement d’objets compressés, puis, selon la théorie quantique , il n’y a pas de séparation absolue entre la partie interne et la partie externe pour le trou noir.

« Dans la théorie classique, l’horizon agit comme une membrane unidirectionnelle parfaite qui ne laisse rien s’échapper, donc l’apparence extérieure est la même pour tous les trous noirs d’une masse donnée.

« C’est la théorie classique sans cheveux.

« Cependant, dans la théorie quantique, l’état de la matière qui s’effondre et forme le trou noir continue d’influencer l’état de l’extérieur, quoique d’une manière qui soit cohérente avec les limites empiriques actuelles. C’est ce qu’on appelle la « poésie quantique ».

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