La masse du trou noir doit être quantifiée, disent les physiciens

Après s'être penchés pendant de nombreuses années sur les trous noirs géants qui se forment lors de l'effondrement des étoiles et les trous noirs supermassifs au centre des galaxies, les physiciens ont plus récemment commencé à étudier les trous noirs microscopiques, avec des masses infimes.

L'une des raisons de penser à ces objets est qu'ils peuvent avoir été formés pendant le Big Bang et qu'ils peuvent encore imprégner l'univers aujourd'hui. L'existence de soi-disant trous noirs primordiaux est une explication possible de la masse manquante de l'univers.

Une autre raison pour laquelle les physiciens s'intéressent aux micro-trous noirs est que certains théoriciens prédisent que le Grand collisionneur de hadrons les produira.

Ainsi, le travail de Gia Dvali et de ses amis de la Ludwig-Maximilians-Universitat de Munich, en Allemagne, sera d'un grand intérêt. Ces gars disent que si des trous noirs se forment sur cette petite échelle quantique, alors leurs masses doivent être quantifiées.

Leur raisonnement est simple. Si la masse du trou noir n'est pas quantifiée, alors la masse pourrait prendre pratiquement n'importe quelle valeur. Et si tel était le cas, le taux de production de micro trous noirs serait infini : ils pourraient se former dans n'importe quelle collision, à n'importe quelle énergie.

Comme ce n'est clairement pas le cas, les masses de micro trous noirs doivent être quantifiées.

Cela soulève immédiatement un certain nombre de questions importantes, notamment ce qui régit la quantification des trous noirs. Dvali et co soutiennent raisonnablement que les trous noirs doivent être quantifiés en unités de la longueur fondamentale de Planck. Mais exactement comment cela affecterait la façon dont ils entrent et sortent de l'existence n'est pas clair.

Dvali et ses collègues suggèrent que les micro-trous noirs apparaîtraient d'abord dans leur état quantique le plus bas au LHC sous la forme d'une sorte de résonance quantique, ce que les physiciens des particules appellent une bosse dans leurs données. Cela serait initialement difficile à distinguer d'une particule ordinaire, mais des expériences à plus haute énergie devraient également révéler des trous noirs dans des états plus élevés.

Pour le moment, il n'y a aucun moyen de déterminer exactement à quelle énergie nous devrions nous attendre pour les voir. Pour découvrir la forme précise de la règle de quantification pour les résonances de trou noir les plus basses, nous avons besoin de plus d'entrées expérimentales, explique Dvali et co. Assez!

Bien entendu, la question de ce type de production de trous noirs au LHC soulève à nouveau la question épineuse de savoir si les assurances de sécurité qui nous ont été données concernant ces expériences sont valables.

Nous avons déjà examiné les arguments. Une question importante est de savoir si la physique théorique de pointe est à la hauteur de la tâche de faire une prédiction fiable que le LHC est sûr.

L'article d'aujourd'hui montre clairement que notre compréhension de la physique des micro trous noirs évolue rapidement. Il serait donc tout à fait raisonnable de se demander sur quelle base les physiciens sont en mesure de donner des garanties de sécurité.

(Laissons de côté un instant la question de savoir si les physiciens des particules sont en mesure de procéder à des évaluations de sécurité en premier lieu, étant donné qu'ils ont le plus à gagner à mener ces expériences.)

C'est un débat dans lequel les physiciens des particules sont étrangement réticents à s'engager, ayant ignoré la plupart des points d'interrogation sur la sécurité.

C'est donc une bonne occasion de soulever à nouveau la question. Asseyez-vous et profitez du feu d'artifice (ou réfléchissez au silence assourdissant) !

Réf : arxiv.org/abs/1106.5894 : Les masses de trous noirs sont quantifiées

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