A priori, un trou noir avale tout. Il est pourtant possible de s’en échapper. C’est ce qu’a expliqué l’éminent physicien et mathématicien Stephen Hawking.
S’échapper d’un trou noir peut sembler impossible. En fait pas tant que cela. L’éminent physicien et mathématicien Stephen Hawking a expliqué comment s’en échapper.
« Si vous tombez dans un trou noir, n’abandonnez pas. Il existe un moyen d’en sortir. », a déclaré Stephen Hawking lors d’un congrès qui réunissait le gratin des physiciens spécialistes des trous noirs à Stockholm.
Que se passe-t-il lorsqu’on pénètre dans un trou noir, cet objet si massif qu’il ne laissent rien s’échapper, pas même la lumière ? Cette question est à l’origine du paradoxe de l’information, un paradoxe qui découle d’un article de Stephen Hawking publié en 1975.
Dans cet article, le physicien démontre que tout ne reste pas prisonnier des trous noirs, qu’ils laissent échapper un rayonnement thermique, un petit flux de particules qu’il nomme le rayonnement de Hawking.
La question se pose bien évidemment de savoir quelles sont ces étranges particules qui capables de s’échapper de la colossale emprise des trous noirs. La physique relativiste ne peut pas l’expliquer, car vu que la lumière est retenue par les trous noirs et que rien ne peut aller plus vite qu’elle, alors rien ne peut s’échapper !
Selon Stephen Hawking, des couples de particules de matière et d’antimatière se créent spontanément dans le vide, sans cesse. Ces particules n’ont pas d’existence en tant que telles, car elles s’annihilent simultanément à leur formation.
À proximité de l’attraction gravitationnelle si intense d’un trou noir, sous certaines conditions bien précises, l’une des deux particules peut être attirée, l’autre pouvant alors s’échapper… justement sous forme de rayonnement de Hawking.
Dans ce cas, on dit que le trou noir « s’évapore ».
Cette théorie soulève plus de problèmes qu’elle n’en résout. En effet, si les trous noirs s’évaporent peu à peu au lieu de grossir, cela signifie que l’information sur la matière qu’ils ont avalée (la nature des particules, leur vitesse, leur position, etc.) disparaît aussi.
C’est de là que naît le paradoxe de l’information qui oppose les lois de la relativité générale à celles de la mécanique quantique.
Si les lois de la relativité générale s’accommodent parfaitement d’une destruction de l’information, celles de la mécanique quantique ne le tolèrent pas.
Après avoir soutenu que l’information était détruite, Stephen Hawking s’est finalement ravisé en 2004 en reconnaissant son tort et admettre que l’information est bel et bien conservée lors de l’évaporation des trous noirs. Mais alors : qu’advient-il de l’information ?
Diverses hypothèses ont été avancées, comme quoi l’information pourrait voyager vers d’autres univers signifiants ainsi qu’elle ne serait pas détruite, mais simplement perdue pour notre Univers, ou stockée à la surface de l’horizon des événements, c’est-à-dire à la frontière virtuelle du trou noir.
C’est sur cette théorie formulée en 1970 par le physicien israélien Jacob Bekenstein que Stephen Hawking a communiqué lundi à Stockholm.
« L’information ne pénètre pas dans le trou noir comme on pourrait s’y attendre, mais dans sa frontière », a déclaré le physicien. « Ce sont les particules du rayonnement de Hawking qui, en s’échappant du trou noir, emporteraient avec elles une partie de cette information. Ces projections de la matière à la surface de l’horizon des événements contiennent toute l’information qui serait autrement perdue », a-t-il ajouté.
Il précise qu’il ne s’agit pas de toute l’information. « Elle ressortirait au compte-gouttes, et sous une forme totalement différente […] une forme chaotique et inutile d’un point de vue pratique ».
Pour l’heure, Stephen Hawking n’a fait qu’adhérer à la théorie du professeur Bekenstein, sans rien apporter de nouveau. Il a néanmoins précisé, le lendemain, sa pensée lors d’une conférence réservée aux spécialistes en évoquant un article scientifique qui sera publié le mois prochain, avec des équations.
Pour Thierry Courvoisier, un astrophysicien suisse : « Ce paradoxe de l’information, à l’interface entre mécanique quantique et relativité générale, ne sera jamais vraiment résolu tant qu’on ne disposera pas d’une théorie qui unifie ces deux cadres. » [VIDÉO]
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