Le Paradoxe de l’Information a-t-il été résolu ?
Oct 27, 2020
TEMPS DE LECTURE ESTIMÉ : 4 MINUTES
Par Amira Val Baker, le 4 Décembre 2019
Le paradoxe de l’information pourrait enfin avoir été résolu et ceci avec l’aide de la théorie holographique et à une échelle fractale.
Depuis que Hawking a prédit l’émission thermique des trous noirs et leur évaporation, la question de savoir « où va cette information ? » se pose. Dans le cadre de l’interprétation de Copenhague de la mécanique quantique – laquelle établit que l’ensemble de l’information d’un système est encodé dans sa fonction d’onde – l’information doit toujours être conservée. Ainsi, toute perte d’information, comme celle prédite par Hawking et ses trous noirs qui s’évaporent, violerait la théorie quantique. Ce problème est connu comme le ‘Paradoxe de l’Information’.
Afin de résoudre ce paradoxe, les physiciens ont recherché activement un mécanisme qui expliquerait comment les particules étant déjà « tombées » dans le trou noir réémergeraient dans les radiations extérieures. Pour faire ceci, ils auraient d’abord besoin de déterminer l’entropie de la radiation de Hawking.
En considérant la dualité d’un trou noir – comme proposé par Juan Maldacena dans son théorème de correspondance AdS/CFT (Anti-de Sitter/Conformal Field Theory) – un trou noir peut être décrit d’après la mécanique quantique et évoluerait de façon unitaire. L’entropie de la radiation de Hawking augmenterait ainsi de manière monotone jusqu’à ce que le trou noir ait perdu la moitié de son entropie et ensuite décroitrait de manière monotone jusqu’à zéro lorsque le trou noir se serait complètement évaporé.
Cependant, selon la seconde loi de la Thermodynamique, l’entropie ne devrait jamais diminuer au cours du temps ! Donc, l’entropie du trou noir est ainsi considérée en termes d’entropie généralisée dans laquelle l’entropie de surface s’ajoutant à l’entropie de toute la matière à l’extérieur du trou noir incluant les radiations de Hawking, ne décroît jamais.
Dans un article de 2015, Netta Engelhardt et Aaron Wall de l’Université Santa Barbara en Californie ont remarqué qu’à des longueurs d’ondes très courtes, l’entropie externe fluctue en raison de l’intrication du vide. Afin de retirer cette divergence, l’entropie généralisée a été définie par des surfaces arbitraires, plus précisément des surfaces qui extrémisent l’entropie généralisée connues sous le nom de surfaces quantiques extrêmes.
On a d’abord cru que ces surfaces quantiques extrêmes n’avaient pas résolu le problème ; c’est-à-dire que la radiation de Hawking n’évoluait pas de façon unitaire et donc que le paradoxe de l’information subsistait…
Dernièrement, une équipe de scientifiques de l’Institut des Etudes Avancées de l’Université de Princeton, menée par Ahmed Almheiri, ont proposé une solution en utilisant des dimensions mathématiques supérieures qui décrivent un pont vers l’intérieur du trou noir.
Dans leur dernier article, ils considèrent une théorie de la gravité couplée à la matière où la matière à un double holographique de dimension supérieure – comme un hologramme à l’intérieur d’un hologramme. Cela leur permet de simuler et de calculer l’entropie de la radiation de Hawking holographiquement s’assurant que les surfaces quantiques extrêmes du trou noir s’évaporant et celle de la radiation de Hawking coïncident.
La radiation de Hawking et l’intérieur du trou noir sont désormais connectés par des trous de vers d’après la correspondance ER=EPR, une conjecture en physique qui affirme que les particules intriquées sont interconnectées par des trous de vers.
Cette hypothèse ER=EPR a été proposée en 2013 par Leonard Susskind et Juan Maldacena et a été nommée d’après les initiales de leurs auteurs Albert Einstein et Nathan Rosen (ER), qui ont écrit le premier article sur les trous de vers –autrement connu sous le nom de ‘pont Einstein-Rosen’ - et Albert Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen (EPR) qui ont écrit le premier article sur l’intrication.
« La géométrie de dimension supérieure connecte la radiation de Hawking à l’intérieur du trou noir dans l’esprit de l’équivalence ER=EPR »
-Ahmed Almheiri, Raghu Mahajan, Juan Maldacena et Ying Zhao
L’équipe admet que ce n’est que la première étape d’un long périple vers la résolution du paradoxe de l’information, mais jusqu’ici, sa méthodologie s’annonce prometteuse !
La Resonance Science Foundation en Perspective :
L’Approche Holographique Généralisée de Nassim Haramein – dans laquelle l’univers est interconnecté à travers la structure granulaire de l’espace-temps à l’échelle de Planck – est en accord avec l’idée que l’information est partagée via des connections de trous de vers comme suggéré par la conjecture ER=EPR. Cependant, dans le Modèle Holographique Généralisée, la nature holographique d’un trou noir est fractale, existant dans des dimensions concentriques infinies à la manière des poupées russes…
Traduction proposée par Hugo Charles et relue et corrigée par Olivier Thomas
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