A l’intérieur d’un trou noir, tel que se les représente la cosmologie actuelle, l’univers se recourbe sur lui même juqu’à atteindre des densités inimaginables. La théorie de la relativité d’Einstein y devient inapplicable. Notre capacité de comprendre l’univers disparaît.
Mais ces effets ne se font sentir qu’à l’intérieur de l’horizon des événements du trou noir. Ce terme d’horizon des événements désigne la frontière du trou noir à partir de laquelle la vitesse de libération atteint celle de la lumière. Autrement dit, pour franchir cette frontière et donc sortir du trou noir, il faudrait atteindre une vitesse supérieure à celle de la lumière, ce qui est impossible dans le cadre de la relativité générale.
Cet horizon des événements marque la frontière au delà de laquelle nous ne pouvons voir ce qui se passe à l’intérieur du trou noir. A l’inverse, elle marque la frontière au delà de laquelle les effets du trou noir, notamment l’imprédictabilité, cessent de nous concerner.
Ces caractères du trou noir en font une « singularité ».
Aujourd’hui certains théoriciens se demandent si de telles singularités ne pourraient pas se rencontrer dans notre univers, en dehors de toute référence à un trou noir. Ils sont incités à le faire dans le cadre des hypothèses découlant de la théorie de la gravité quantique. laquelle concerne le comportement des atomes et des particules.
Celles-ci changent la règle du jeu concernant la définition des singularités , selon Netta Engelhardt du MIT, théoricienne de la gravité quantique,, https://insidetrimeter.ca/fr/a-new-take-on-holography/).
https://insidetheperimeter.ca/fr/a-new-take-on-holography/
« Mais que sont exactement les singularités ? » demande Evita Verheijden de Harvard, fondatrice de la Black Hole initiative . »On ne comprend pas ce qu’elles désignent. On ne sait même pas comment les décrire ».
Certes, en 1965 le grand cosmologiste Roger Penrose avait montré que celles-ci sont des conséquences obligées de la relativité générale, se produisant chaque fois que la matière s’effondre en un trou noir d’une densité presque infinie, dont rien ne peut s’échapper, même la lumière.
Ceci est connu comme la « weak cosmic censorship hypothesis » https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_censorship_hypothesis suggérant que la nature interdit les singularités trop visibles ou nues. Le terme de censorship convient aux physiciens puisque le concept de singularités nues contredit le principe selon lequel la science peut essayer de prévoir ce qui arrive.
Cependant récemment des théoriciens ont démontré que des singularités nues pouvaient apparaître en conséquence de la relativité générale et des hypothèses sur la gravité. Ainsi dans la théorie des cordes, des « cordes noires » instables (black strings) comparables aux trous noirs pourraient apparaître et s’étendre dans l’univers en laissant derrière elles des singularités nues. D’autres théoriciens suggèrent que celles-ci peuvent aussi apparaître lorsque deux trous noirs entrent en collision.
Cependant, lorsque l’on regarde de nuit un ciel obscur, on n’aperçoit pas ces solidarités nues. Cela ne veut évidemment pas dire qu’elles n’existent pas. En 2023, Engelhardt et ses collègues du MIT ont essayé de comprendre les raisons de cette censure cosmique. Ils ont proposé une raison originale (voir référence ci-dessous)
Plutôt que rechercher des preuves de singularités nues dans une théorie classique de l’espace temps, ils ont préféré situer cette recherche dans le cadre encore en développement de la gravité quantique, laquelle vise à réaliser une synthèse entre la physique esinsténienne et la mécanique quantique. ;
Nous n’en dirons pas plus ici, renvoyant le lecteur à l’article du New Scientist, 15 juin 2024 Inside the Event Horizon p.32
Voir Référence ci-dessous https://doi.org/10.48550/arXiv.2402.03425 |
[Submitted on 5 Feb 2024 (v1), last revised 19 Mar 2024 (this version, v2)]
Cryptographic Censorship
Netta Engelhardt, Åsmund Folkestad, Adam Levine, Evita Verheijden, Lisa Yang
We formulate and take two large strides towards proving a quantum version of the weak cosmic censorship conjecture. We first prove « Cryptographic Censorship »: a theorem showing that when the time evolution operator of a holographic CFT is approximately pseudorandom (or Haar random) on some code subspace, then there must be an event horizon in the corresponding bulk dual. This result provides a general condition that guarantees (in finite time) event horizon formation, with minimal assumptions about the global spacetime structure. Our theorem relies on an extension of a recent quantum learning no-go theorem and is proved using new techniques of pseudorandom measure concentration. To apply this result to cosmic censorship, we separate singularities into classical, semi-Planckian, and Planckian types. We illustrate that classical and semi-Planckian singularities are compatible with approximately pseudorandom CFT time evolution; thus, if such singularities are indeed approximately pseudorandom, by Cryptographic Censorship, they cannot exist in the absence of event horizons. This result provides a sufficient condition guaranteeing that seminal holographic results on quantum chaos and thermalization, whose general applicability relies on typicality of horizons, will not be invalidated by the formation of naked singularities in AdS/CFT.
Europe Solidaire 