Tomber dans un trou noir, ce n’est pas la fin du monde

ASTROPHYSIQUE En tout cas si l’on en croit la nouvelle théorie esquissée par Stephen Hawking…

N.Bg.

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Illustration: Vue d'artiste d'un trou noir.
Illustration: Vue d'artiste d'un trou noir. — NASA/JPL-Caltech

Les plus grands esprits scientifiques du monde s’attellent depuis des décennies et sans doute pour quelque temps encore à une question, en fait à la Question (oui, avec un grand q) : comment unifier la relativité générale et la mécanique quantique -l’infiniment grand et l’infiniment petit. Un petit pas de plus en direction de la réponse a été fait cette semaine à l’Institut royal de technologie de Stockholm par nul autre que le physicien Stephen Hawking.

« Si vous tombez dans un trou noir, ne perdez pas espoir. Il existe une sortie. » C’est avec cette formule que le Britannique avait teasé sa conférence. Intervenant au milieu des plus grands spécialistes du sujet réunis en Suède pendant une semaine, le Britannique a exposé sa solution à ce qu’on appelle le paradoxe de l’information. Voici le problème : selon les lois de la relativité générale, toute chose aspirée par un trou noir, ces résidus d’étoile à la gravité si forte que même la lumière ne peut s’en échapper, est censée disparaître. Mais dans le même temps, la mécanique quantique nous dit que toute chose est information, et qu’une information ne disparaît jamais -dut-elle être aspirée par un trou noir. On le voit : il y a un paradoxe.

Comme un livre en cendres

Pour le résoudre, Stephen Hawking propose que l’information n’est pas engrangée dans le trou noir, ni qu’elle disparaît à l’intérieur, mais plutôt qu’elle reste au bord : dans l’horizon des événements (event horizon), la « surface » du trou noir au-delà de laquelle tout est aspiré. Là, l’information se comporterait comme la représentation 2D d’un objet en 3D, et finirait par être régurgitée par la seule chose qu’un trou noir laisse filer : le rayonnement de Hawking, aussi appelé évaporation des trous noirs.

« L’information des particules entrantes est rendue, mais sous une forme chaotique et inutile, décrit l’astrophysicien. A toutes fins pratiques, l’information est perdue ». Pour illustrer son propos, le Britannique donne l’image d’une encyclopédie qu’on aurait brûlée. Même si ce n’est qu’à l’état de cendres, le livre est toujours présent, mais personne ne peut plus lire ce qui y était écrit.

Elaborée avec les professeurs de Cambridge Malcolm Perry et de Harvard Andrew Stromberg, la nouvelle théorie n’en est qu’au stade de l’exposé oral et devrait faire l’objet d’une publication plus étayée dans les mois qui viennent. En attendant, elle est une raison de plus d’espérer qu’un jour, la Question trouvera une Réponse.