Notre compréhension de l'univers ne s'étend peut-être pas autant que l'univers lui-même. Dans certains cas, nos théories sur l'inflation cosmique peuvent sembler se dégonfler dans un trou noir.

Les trous noirs, cependant, peuvent être l'analogie exacte nécessaire pour se rapprocher mathématiquement de l'expansion de l'univers. Cela peut nécessiter une réflexion hors des sentiers battus, ou dans ce cas, sous un microscope.

L'Institut Yukawa de physique théorique de l'Université de Kyoto émerge maintenant d'une nouvelle approche qui utilise le principe holographique pour décrire l'univers en expansion dans l'espace de Sitter, qui est une approximation de notre univers actuel.

Les hologrammes peuvent évoquer des images d'appels vidéo interstellaires dans des films de science-fiction, mais pour les physiciens théoriciens, ils peuvent également être des modèles mathématiques microscopiques codant des informations de dimension supérieure sur des surfaces de dimension inférieure. Avec les trous noirs remplis d'entropie, les scientifiques postulent que les informations codées sur l'horizon des événements sont proportionnelles à la surface, et non au volume comme dans la géométrie euclidienne.

"Pour mieux comprendre les événements qui ont suivi le Big Bang, nous avons besoin d'une théorie cohérente de la gravité quantique, et l'univers de de Sitter fournit une solution à l'équation de la relativité générale d'Einstein avec une constante cosmologique positive", déclare l'auteur Tadashi Takayanagi.

Ce modèle, qui exclut la gravité, décrit un cadre bidimensionnel se rapprochant de l'expansion de notre univers tridimensionnel, permettant aux auteurs d'identifier le premier exemple de théorie de champ conforme bidimensionnelle ou CFT qui utilise généralement un entier positif pour la constante cosmologique. .

"Une caractéristique particulière de notre modèle proposé est d'utiliser une constante cosmologique négative pour tenir compte de la gravité sur l'espace anti-de Sitter", ajoute Takayanagi, "soulignant ainsi l'importance du principe holographique pour la gravité de de Sitter."

Alors que l'holographie pour l'espace anti-de Sitter a été proposée pour la première fois en 1997, les résultats produits à partir du modèle informatique ont démontré que les quantités de base concordaient entre la gravité d'Einstein classique et la CFT.

L'auteur conclut :"La théorie de l'information quantique a joué un rôle essentiel dans la physique des trous noirs, suscitant des attentes pour une compréhension plus approfondie de la structure spatio-temporelle d'un univers de dimension supérieure."

L'étude est publiée dans Physical Review Letters . + Explorer plus loin

L'univers "en forme de selle" pourrait saper la relativité générale