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Les trous noirs dans la théorie des cordes

La théorie des cordes a été initialement développée pour décrire les particules élémentaires qui composent notre Univers et leurs interactions. Des physiciens financés par l'UE ont maintenant testé la théorie des cordes sur les trous noirs.
Les trous noirs dans la théorie des cordes
Les trous noirs ont été prédits par la théorie d'Einstein de la relativité générale comme des solutions dans lesquelles l'espace-temps était tellement incurvé que même la lumière même s'y trouvait coincée. Selon la relativité générale, il est possible que le tissu de l'espace-temps plie une quantité infinie. Ces points de courbure infinie existent à l'intérieur des trous noirs et sont appelés des singularités.

La courbure de l'espace-temps est équivalente à la force de gravité rendant la singularité d'un trou noir avec une gravité infinie. Pour cette raison, les trous noirs ont fourni une excellente base théorique pour les physiciens afin de tester l'utilité de la théorie des cordes pour expliquer la physique à l'intérieur des trous noirs.

Au sein du projet QM-SING (Quantum resolution of gravitational singularities), financé par l'UE, les physiciens ont déduit de nouvelles solutions pour les équations de supergravité – la limite à laquelle la théorie des cordes devient une théorie de la gravité. Utilisant des techniques mathématiques de pointe de la théorie des groupes, ils ont construit de nouvelles solutions supersymétriques et non supersymétriques.

Plus important, l'équipe de QM-SING a réalisé d'importants progrès dans l'amélioration de la compréhension actuelle de la physique de ces solutions de supergravité ainsi que les micro-états de trous noirs correspondants. Ils ont également apporté un nouvel éclairage sur comment la matière qui s'effondre peut former des micro-états sans singularité grâce à un processus physique appelé creusement mécanique quantique.

Armés d'une meilleure compréhension des mécanismes physiques derrière les micro-états des trous noirs, les physiciens ont exploré leurs implications sur la façon dont l'expansion accélérée de notre univers pourrait être décrite dans la théorie des cordes. Certaines de recherches effectuées sont expliquées dans cette séquence de trois minutes vidéo de FameLab Netherlands, téléchargée sur Youtube.

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Mots-clés

Trous noirs, théorie des cordes, relativité générale, QM-SING, supergravité