Un diagramme schématique de l'expérience de trou noir analogique proposée. La première, une cible de plasma gazeuse et uniforme est utilisée pour préparer une impulsion de rayons X de haute intensité. L'impulsion de rayons X induira un miroir de plasma accélérateur en raison de l'augmentation de la densité du plasma dans la seconde cible. Alors que le miroir s'arrête brusquement, il libérera soit un sursaut d'énergie, soit des fluctuations du point zéro. La fonction de corrélation entre l'un ou l'autre de ces signaux et les photons de Hawking est mesurée en amont. Crédit :arXiv:1512.04064 [gr-qc]
(Phys.org)—Une paire de chercheurs, un avec l'Université nationale de Taiwan, l'autre avec l'École Polytechnique en France a trouvé un moyen de tester l'idée du rayonnement de Hawking et le paradoxe de l'information dans un environnement de laboratoire. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , Pisin Chen et Gérard Mourou décrivent leur idée et les difficultés probables auxquelles les chercheurs seraient confrontés en essayant de réaliser des expériences réelles.
Le paradoxe de l'information entourant les trous noirs est apparu alors que les chercheurs réfléchissaient au problème des informations physiques détruites lorsqu'elles sont attirées dans un trou noir et disparaissant plus tard lorsque le trou noir meurt - cela semblerait violer les lois de la physique. Dans les années 1970, Stephen Hawking a postulé l'idée que si une paire de photons intriqués venait à exister près de l'horizon des événements et que l'un était entraîné dans le trou noir mais que l'autre s'échappait, alors le photon s'échappant contiendrait l'information, prévenir sa perte, évitant ainsi un paradoxe. Depuis cette époque, les physiciens ont conçu des expériences de pensée pour tester cette idée, mais bien sûr, en raison de l'impossibilité de se rendre et de tester un trou noir, tout reste théorique. Dans ce nouvel effort, le couple de chercheurs pense avoir trouvé un moyen de tester l'une de ces expériences de pensée dans un laboratoire ici sur Terre.
L'expérience de pensée consistait à développer un moyen d'imiter le comportement des photons près de l'horizon des événements du trou noir, peut-être en générant des paires de photons enchevêtrés, puis en utilisant un miroir accélérateur pour imiter l'impact de la gravité du trou noir. Dans ce scénario, un photon serait réfléchi (représentant le rayonnement de Hawking) tandis que l'autre ne le serait pas - il continuerait à se déplacer jusqu'à ce que le miroir s'arrête finalement.
Pour réaliser cette expérience, Chen et Mourou suggèrent qu'une impulsion laser pourrait être envoyée à travers une cible de plasma. Au fur et à mesure qu'il bouge, cela créerait un sillage constitué d'électrons qui pourraient servir de frontière réfléchissante mobile. Pour garder le miroir en accélération, ils notent aussi, la densité du plasma devrait être continuellement augmentée. Les deux ont effectué des tests simples du concept, et ils prétendent maintenant que la réalisation d'une telle expérience serait extrêmement difficile, bien que possible. Cela pourrait être fait, ils proposent, à l'aide d'un accélérateur de particules de nouvelle génération appelé accélérateur plasma Wakefield.
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