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Sur les cheveux d’un trou noir : la dernière étude de Stephen Hawking vient d’être publiée
La dernière étude de Stephen Hawking, que lui et ses collègues ont terminé quelques jours seulement avant sa mort, a maintenant été publiée. Elle s’intitule « Black Hole Entropy and Soft Hair » (Entropie de trou noir et cheveux souples) et elle est coécrite avec Sasha Haco, Malcolm J. Perry et Andrew Strominger, sur le paradoxe de l’information des trous noirs.
Voici le résumé (abstract) de l’étude (attention, cela peut piquer les yeux) :
Un ensemble de difféomorphismes infinitésimaux VirasoroL⊗VirasoroR sont présentés et agissent de manière non triviale sur l’horizon d’un trou noir de Kerr générique avec spin J. Le formalisme spatial de phase covariante fournit une formule pour les charges Virasoro comme intégrales de surface à l’horizon. L’intégrabilité et l’associativité de l’algèbre de charge nécessitent l’inclusion des contre-termes de `Wald-Zoupas’. Un contre-terme satisfaisant à l’exigence de cohérence connue est construit et donne des charges centrales cL=cR=12J. En supposant l’existence d’un espace de Hilbert quantique sur lequel ces charges génèrent les symétries, ainsi que l’applicabilité de la formule de Cardy, les charges centrales reproduisent la loi macroscopique d’aire-entropie pour les trous noirs de Kerr génériques.
Pour essayer de simplifier la chose, dans cette étude Hawking et ses collègues montrent comment certaines informations (contenues dans un objet qui tombe dans un trou noir) peuvent au moins être préservées. Jetez un objet dans un trou noir et la température du trou noir devrait changer. Il en sera de même d’une propriété appelée entropie, une mesure du désordre interne d’un objet, qui s’élève d’autant plus qu’il devient chaud.
Les physiciens, dont Sasha Haco à Cambridge et Andrew Strominger à Harvard, montrent que l’entropie d’un trou noir peut être enregistrée par des photons qui entourent l’horizon des événements du trou noir, la limite à partir de laquelle même la lumière ne peut échapper à son intense attraction gravitationnelle. Ils appellent cette lueur de photons « Soft Hair ».
Selon Malcolm J. Perry :
Ce que fait cet article, c’est montrer que les » cheveux souples » peuvent expliquer l’entropie. Ça vous dit que les cheveux souples font vraiment ce qu’il faut.
Comme nos vrais cheveux, la toute nouvelle étude de Hawking propose qu’ils détiennent les enregistrements/ empreintes de ce que le trou noir consomme. Les chercheurs pensent qu’ils portent des motifs de signature de tout ce que le trou noir avale et qu’ils libèrent de nouveau dans l’univers lorsqu’il se dissipe.
pour un peu mieux appréhender la chose, vous pouvez consulter l’article du Guru concernant la description d’une précédente étude de Hawking (2016) sur le sujet :
Mais ce n’est pas la fin du paradoxe de l’information et selon Perry :
Nous ne savons pas si l’entropie de Hawking explique tout ce qu’on peut jeter dans un trou noir, alors c’est vraiment un pas dans la bonne direction. Nous pensons que c’est un bon pas, mais il y a encore beaucoup de travail à faire.
L’étude disponible en prépublication sur arXiv : Black Hole Entropy and Soft Hair.
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