Les trous noirs sont de loin certains des objets les plus mystérieux trouvés dans l'univers. Ils sont considérés comme une sorte de prison spatiale, leur puissante gravité attire les objets spatiaux, qu'il s'agisse de nuages de gaz ou d'étoiles; et même les quanta de lumière ne peuvent échapper à leur irrésistible captivité.
Il semblerait que pour nous vivant en trois dimensions, tous les corps célestes, y compris les trous noirs (bien sûr, avec tout leur contenu), doivent avoir au moins trois dimensions. Mais ce n'est pas si simple.
Selon les calculs des scientifiques, le fait que les trous noirs soient de nature hypothétiquement tridimensionnelle n'exclut pas du tout leur bidimensionnalité. Et c'est pourquoi. Le fait est que depuis les années 70, il existe une théorie de l'univers des hologrammes, que nous ne pouvons pas observer directement. Qu'est-ce qu'un hologramme? Il s'agit d'un plan bidimensionnel (par exemple, un morceau de film transparent), qui, sous un certain éclairage avec un faisceau laser et sous un certain angle de vue, recrée un objet tridimensionnel dans l'espace.
Il s'avère que tous les objets «réels» ne sont que des projections d'enregistrements bidimensionnels sur un «mur imaginaire lointain qui limite notre monde». Ce mur est très, très conditionnel.
La nouvelle étude développe une théorie dont le principal postulat est que les trous noirs sont également des hologrammes. Une telle idée controversée a été proposée par des physiciens théoriciens qui ont développé une nouvelle façon d'évaluer l'état chaotique au-delà de l'horizon des événements (c'est-à-dire, grosso modo, la limite d'impact) des trous noirs. Pour comprendre, imaginez qu'un trou noir a avalé une planète. Les informations sur ce corps céleste, bien sûr, n'ont pas disparu sans laisser de trace. Il est stocké sur l'horizon des événements, mais pas dans sa forme tridimensionnelle originale, mais, par exemple, sous la forme d'une photographie bidimensionnelle changeant dynamiquement.
Comment cette projection est-elle créée à grande échelle cosmique? L'étude, publiée dans la revue Physical Review Letters, permettra aux scientifiques d'obtenir de nouvelles informations sur les ondes gravitationnelles supposées exister à l'intérieur des trous noirs.
«Nous avons pu utiliser un modèle plus complet et plus riche que les modèles de gravitation quantique en boucle (LQG) développés dans le passé. En retour, cela garantit le résultat le plus fiable, déclare l'un des participants à l'expérience, le Dr Daniel Pranzetti, employé de l'Institut Max Planck de physique théorique de Munich. "La comparaison des modèles LQG simplifiés avec les résultats de l'analyse semi-classique effectuée par Hawking et Bekenstein supprime l'ambiguïté dans l'interprétation de certains processus."
De quels processus parlez-vous? Afin d'obtenir leurs calculs, les scientifiques ont utilisé un phénomène appelé gravité quantique, qui leur a permis d'étudier l'entropie (une expression quantitative du caractère aléatoire du mouvement de tous les composants) à l'intérieur des trous noirs. Selon la théorie de la gravitation quantique, le tissu de l'espace-temps est constitué de «grains» que les chercheurs appellent «quanta»; c'est sur l'exemple de ces particules que l'influence de la pesanteur est étudiée à une échelle extrêmement réduite.
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«L'idée derrière nos recherches est que les formes géométriques classiques homogènes sont constituées d'amas de quanta dans l'espace», explique Pranzetti. "Ainsi, nous avons obtenu une description des états quantiques d'un trou noir, à l'aide de laquelle nous pouvons expliquer la physique du continuum espace-temps."
Des recherches antérieures (en particulier les travaux du professeur Stephen Hawking) ont supposé que l'entropie d'un trou noir est proportionnelle à sa superficie et non à son volume. Ces résultats étaient purement théoriques, car les scientifiques avaient besoin de composants matériels explicites qui, avec leur mouvement chaotique, pouvaient montrer l'essence du processus d'entropie. Pour les nouveaux calculs des effets gravitationnels, des amas quantiques ont été utilisés et, par conséquent, il a été prouvé que la composition des trous noirs se situe dans un plan bidimensionnel.
Autrement dit, il s'avère que notre monde entier est le reflet des processus qui se déroulent à certaines frontières imaginaires de l'Univers. Et l'horizon des événements des trous noirs, ce sont des reflets de reflets (comment ne pas rappeler la célèbre allégorie de Platon sur une grotte, des ombres à sa surface et la vie comme une illusion).
Qui sont donc les gens? Est-ce seulement une projection 3D d'une version bidimensionnelle distante?.. Chacun a sa propre réponse à cette question.
Cet article est basé sur les recherches de Daniele Oriti, Daniele Pranzetti et Lorenzo Sindoni, Horizon Entropy from Quantum Gravity Condensates, Physical Review Letters (2016). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.116.211301
Elena Muravyova pour neveroyatno.info
