Le paradoxe de l’information sur les trous noirs de Stephen Hawking a déconcerté les scientifiques pendant un demi-siècle et conduit certains à remettre en question les lois fondamentales de la physique. Les scientifiques disent maintenant qu’ils ont peut-être résolu le tristement célèbre problème en montrant que les trous noirs ont une propriété connue sous le nom de « cheveux quantiques ».
Si cela est vrai, ce serait une énorme avancée en physique théorique.
Le professeur Xavier Calmette, de l’Université du Sussex, qui a dirigé les travaux, a déclaré qu’après avoir travaillé sur les mathématiques derrière le problème pendant une décennie, son équipe avait fait des progrès rapides au cours de l’année écoulée, ce qui leur a donné l’assurance qu’ils avaient enfin résolu le problème. .
« Il était généralement admis au sein de la communauté scientifique que la résolution de ce paradoxe nécessiterait un changement de paradigme massif en physique, forçant une possible reformulation de la mécanique quantique ou de la relativité générale », a déclaré Calmette. « Ce que nous avons trouvé – et je pense particulièrement excitant – c’est que ce n’est pas nécessaire. »
Le paradoxe de Hawking est le suivant : les règles de la physique quantique stipulent que l’information est préservée. trous noirs Cela pose un défi à cette loi car une fois qu’un objet pénètre dans un trou noir, il disparaît à jamais – avec toute information encodée dedans. Hawking a identifié ce paradoxe et pendant des décennies a continué à confondre les chercheurs.
Il y a eu une myriade de solutions proposées, y compris la « théorie du pare-feu » dans laquelle l’information était censée brûler avant d’entrer dans un trou noir, la « théorie de la boule floue » dans laquelle on pensait que les trous noirs avaient des frontières floues, et diverses branches de ficelle théorie. Mais la plupart de ces propositions nécessitaient de réécrire les lois de la mécanique quantique ou la théorie de la gravité d’Einstein, les deux piliers de la physique moderne.
En revanche, la théorie de la poésie quantique prétend résoudre le paradoxe en comblant le fossé entre la relativité générale et la mécanique quantique à l’aide d’une nouvelle formule mathématique.
Le nom est un clin d’œil à l’opinion, basée sur la physique classique, selon laquelle les trous noirs peuvent être considérés comme des objets étonnamment simples, définis uniquement par leur masse et leur vitesse de rotation. La prédiction des trous noirs chauves sans relief est appelée la « théorie sans poils » depuis les années 1970.
Calmette et ses collaborateurs pensent qu’un trou noir est plus complexe – ou poilu. Ils suggèrent que lorsque la matière s’effondre dans un trou noir, elle laisse une faible empreinte dans son champ gravitationnel. Cette empreinte digitale est appelée « cheveu quantique », et les auteurs affirment qu’elle fournira le mécanisme par lequel les informations sont préservées lors de l’effondrement d’un trou noir. Selon cette théorie, deux trous noirs avec des masses et des rayons identiques, mais avec une configuration interne différente, auraient des différences très subtiles dans leurs champs gravitationnels.
« Notre solution ne nécessite aucune idée spéculative; au lieu de cela, nos recherches démontrent que les deux théories peuvent être utilisées pour effectuer des calculs cohérents de trous noirs et expliquer comment stocker des informations sans avoir besoin d’une nouvelle physique radicale. »
Il n’y a aucun moyen évident de tester la théorie avec des observations astronomiques – les fluctuations gravitationnelles seraient trop petites pour être mesurées. Mais la théorie est susceptible de faire l’objet d’un examen minutieux de la part de la communauté théorique.
Le professeur Toby Wiseman, physicien théoricien à l’Imperial College de Londres, a qualifié l’article de « bon travail », mais n’est pas convaincu qu’il résolve le paradoxe vieux de plusieurs décennies.
Fondamentalement, a-t-il dit, le document suggérait qu’il pourrait être possible de glaner des informations supplémentaires sur ce qui se trouvait à l’intérieur du trou noir – mais cela ne montrait pas que ce phénomène pouvait expliquer toutes les informations apparemment manquantes. « Ils ne se sont pas présentés et c’est le nœud de la contradiction », a-t-il déclaré.
« Mon sentiment est que pour vraiment résoudre ce paradoxe, vous devez bien comprendre comment la mécanique quantique et la gravité se combinent », a-t-il déclaré. « Ils envisagent de petites corrections, mais pas tout le mélange des deux. »
Calmette a déclaré: « Quand vous avez une grande revendication, vous devez la soutenir. Il faudra un certain temps pour que les gens l’acceptent pleinement. L’ironie existe depuis longtemps et vous avez des personnes célèbres partout dans le monde qui travaillent dessus. pendant des années. »
Le travail a été publié dans Physical Review Letters.
« Fameux de bière. Érudit dévoué à la culture pop. Ninja de café. Fan de zombies diaboliques. Organisateur. »
Scientifiques : les "cheveux quantiques" pourraient résoudre le paradoxe du trou noir de Hawking - Softicket
Read More
No comments:
Post a Comment