À la découverte des secrets de la gravité quantique
Le premier pas vers la gravité quantique, le Saint-Graal de la physique, pourrait se cacher dans une recette quantique pour fabriquer des trous noirs. C’est la suggestion de nouvelles recherches qui ajoutent des corrections quantiques à la théorie de la gravité d’Einstein de 1916, connue sous le nom de relativité générale. Les trous noirs sont pertinents ici car ils ont émergé théoriquement des solutions aux équations de champ d’Einstein qui sous-tendent la relativité générale.
Les trous noirs et la relativité générale
Cette correction quantique mène à une nouvelle recette pour fabriquer des trous noirs et à un indice sur le chemin vers la gravité quantique et l’unification des deux théories dominantes de la physique. Alors que la relativité générale est le meilleur modèle que nous avons de la gravité et de l’univers sur de grandes échelles, et que la physique quantique est la meilleure description de l’infiniment petit, ces théories ne peuvent pas être unifiées. C’est parce que malgré le fait que les deux existent depuis environ un siècle et ont été affinées et confirmées maintes fois, il n’existe toujours pas de théorie de la gravité quantique.
Les limites de la relativité générale
Cela malgré le fait que la physique quantique peut expliquer les trois autres forces fondamentales de l’univers : la force électromagnétique, la force nucléaire forte et la force nucléaire faible. Cependant, ni la physique quantique ni la relativité générale ne peuvent expliquer ce qui se passe au cœur des trous noirs.
Les défis de la gravité quantique
Les trous noirs sont des régions de l’espace où la gravité est si forte que rien, pas même la lumière, ne peut s’échapper. Nous les décrivons généralement en utilisant la théorie de la relativité générale, mais il existe une singularité au centre des trous noirs où les lois de la physique telles que nous les connaissons s’effondrent.
La quête de la gravité quantique
Les physiciens cherchent depuis un certain temps une recette de gravité quantique et une théorie d’unification. La théorie des cordes, qui remplace les particules par des cordes vibrantes subatomiques, a émergé comme la principale théorie liant la relativité générale et la physique quantique, donnant ainsi naissance à la gravité quantique. Cependant, il n’y a actuellement aucun moyen de vérifier expérimentalement cette théorie.
Les nouvelles découvertes
Le travail des chercheurs de l’Université de Sussex semble être un pas vers la compréhension de la façon dont la mécanique quantique et la gravité fonctionnent ensemble. Ils ont découvert de nouvelles solutions de trous noirs en gravité quantique qui n’existent pas dans la relativité générale. Ces nouvelles solutions sont une avancée importante dans le monde de la gravité quantique.
