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Les physiciens russes développent une nouvelle théorie sur ce qui se passe à l’intérieur des trous noirs

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Des physiciens de l’Institut de mathématiques Steklov de Moscou ont mis au point une théorie vérifiable sur la façon dont la matière se comporte à l’intérieur d’un trou noir.

Le travail des chercheurs, publié dans le numéro de septembre 2017 du Journal of High Energy Physics, propose également une théorie qui réconcilierait la physique quantique et la théorie de la relativité générale, qui décrit la gravité.

« Nous avons utilisé une approche basée sur le principe holographique [de la théorie des cordes] », a déclaré le co-auteur de l’étude Mikhaïl Khramtsov, selon le service de presse de la Fondation russe pour la science.

« Cette approche postule qu’un système bidimensionnel quantique qui existe à la limite d’un espace 3D spécial incurvé, appelé l’espace Anti-de Sitter, peut être décrit par la physique gravitationnelle classique », a noté le chercheur. « Ainsi, l’espace tridimensionnel, avec tout ce qui se passe à l’intérieur, joue le rôle d’un hologramme, illustrant ce qui se passe directement dans notre système physique », a-t-il ajouté.

Les trous noirs ordinaires et supermassifs ont une attraction gravitationnelle si puissante que tout ce qui ne se déplace pas au-dessus de la vitesse de la lumière peut leur échapper. En conséquence, la question de savoir ce qui se passe au-delà de la limite dite «de l’horizon des événements» à laquelle il devient impossible d’échapper à l’attraction gravitationnelle d’un trou noir est quelque chose qui a suscité beaucoup d’intérêt parmi les physiciens.

La plupart des scientifiques pensent qu’il est en principe impossible de regarder à l’intérieur d’un trou noir et d’étudier sa structure, car cela conduirait à la mort et / ou à la destruction de toute matière aspirée. Néanmoins, l’existence des trous noirs dans notre univers a donné lieu à un certain nombre de théories concernant leur composition.

Plus récemment, les scientifiques ont proposé une théorie selon laquelle les trous noirs sont des objets bidimensionnels, un type particulier d’hologramme spatial, où l’espace est comprimé sur lui-même et où un objet aspiré dans un trou noir retourne finalement à son point de départ. La théorie a été mise en avant par les physiciens américains et hollandais Juan Martin Maldacena et Gerard ‘t Hooft.

Certains scientifiques en sont venus à croire que l’univers entier est soumis au même principe, c’est-à-dire qu’il est possible que nous vivions à l’intérieur d’un espace holographique plat et bidimensionnel.

Prenant le principe holographique comme point de départ, Khramtsov et ses collègues Marina Tikhanovskaya et Irina Ya. Aref’eva ont travaillé pour arriver à une théorie sur la raison pour laquelle l’existence de trous noirs ne viole pas les lois de la thermodynamique. La théorie décrit également les processus quantiques responsables du transport de la chaleur, basés sur la théorie de la relativité et d’autres lois classiques de la physique.

Selon les calculs des scientifiques, une certaine ressemblance avec l’équilibre thermodynamique comme celle de l’univers «normal» peut en effet être possible à l’intérieur d’un trou noir. Khramtsov et al affirment qu’il est possible de prouver ou de réfuter cette théorie expérimentalement en collant des particules refroidies à des températures proches du zéro absolu (moins 273,15 degrés Celsius).

Lorsqu’elles sont irradiées par un laser, les particules refroidies dans un piège magnétique devraient se comporter à peu près de la même manière que la matière dans un trou noir bidimensionnel, selon les scientifiques.

Selon Khramtsov, le plasma quark-gluon qui se forme à l’intérieur du grand collisionneur de hadrons ou du collisionneur d’ions lourds relativiste peut être testé de la même manière lorsqu’il est chauffé, ce qui permet de décrire son comportement et d’effectuer d’autres études. Le chercheur a noté que dans un proche avenir, lui et ses collègues étudieront si l’information est perdue ou non lorsque la matière passe à travers l’horizon des événements d’un trou noir.

Traduction : MIRASTNEWS

Source : Sputnik News

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