La supraconductivité est un phénomène dans lequel certains matériaux, lorsqu'ils sont refroidis en dessous d'une certaine température, présentent une résistance électrique nulle et expulsent des champs magnétiques. Cela les rend idéaux pour une utilisation dans diverses applications, telles que les aimants supraconducteurs, les machines IRM et les accélérateurs de particules.
Depuis de nombreuses années, les scientifiques tentent de comprendre les mécanismes microscopiques à l’origine de la supraconductivité. Une possibilité est que la supraconductivité soit due à la formation de paires d’électrons, appelées paires de Cooper. Les paires de Cooper peuvent se former lorsque la température descend en dessous d'une certaine température critique, et elles sont responsables de l'absence de résistance électrique et de l'expulsion des champs magnétiques caractéristiques des supraconducteurs.
Ces dernières années, la possibilité que les trous noirs puissent fournir un modèle pour les supraconducteurs a suscité un intérêt croissant. Les trous noirs sont des régions de l’espace-temps dotées de champs gravitationnels si intenses que rien, pas même la lumière, ne peut en échapper. L’horizon des événements d’un trou noir est la limite au-delà de laquelle rien ne peut s’échapper.
Il a été suggéré que l'horizon des événements d'un trou noir pourrait être analogue à la paire de Cooper dans un supraconducteur. Tout comme l’horizon des événements d’un trou noir empêche quoi que ce soit de s’échapper, la paire de Cooper empêche les électrons de se disperser et de perdre leur énergie, ce qui donne lieu à la résistance électrique nulle des supraconducteurs.
Cette analogie entre les trous noirs et les supraconducteurs en est encore à ses débuts, et il y a beaucoup de choses que nous ne comprenons pas. Cependant, il s’agit d’une possibilité passionnante qui pourrait éventuellement conduire à une meilleure compréhension des trous noirs et de la supraconductivité.
Voici quelques exemples spécifiques de la façon dont les trous noirs peuvent fournir un modèle pour les supraconducteurs :
* L'horizon des événements d'un trou noir est analogue à la paire de Cooper dans un supraconducteur. Tout comme l’horizon des événements d’un trou noir empêche quoi que ce soit de s’échapper, la paire de Cooper empêche les électrons de se disperser et de perdre leur énergie, ce qui donne lieu à la résistance électrique nulle des supraconducteurs.
* La formation d'un trou noir est analogue à la formation d'une paire de Cooper. Lorsqu’un trou noir se forme, la matière s’effondre sous sa propre gravité et crée une singularité. Cette singularité est analogue à la paire d'électrons qui forme une paire de Cooper.
* Le champ gravitationnel d'un trou noir est analogue au champ électromagnétique d'un supraconducteur. Le champ gravitationnel d’un trou noir est responsable de l’horizon des événements et le champ électromagnétique d’un supraconducteur est responsable de la paire de Cooper.
Ce ne sont là que quelques exemples de la manière dont les trous noirs peuvent fournir un modèle pour les supraconducteurs. Il est encore tôt, mais cette analogie constitue une voie de recherche prometteuse qui pourrait éventuellement conduire à une meilleure compréhension des trous noirs et de la supraconductivité.