🔦 L’un des plus grands défis de la relativité générale est que, lorsqu’elle est appliquée à certaines régions extrêmes de l’espace-temps, elle prédit des singularités.
👉 Les équations classiques ne sont plus utilisables, ce qui signifie que notre capacité à décrire l’univers avec précision s’effondre.
Comme l’explique le chercheur Robie Hennigar : "Si les singularités existaient réellement dans notre univers, ce serait catastrophique pour la science".
👉 L’exemple le plus connu d’une singularité se trouve au centre d’un trou noir. Selon la relativité, toute matière qui tombe dans un trou noir est comprimée en un seul point de densité infinie.
🫸 Ce concept, bien que mathématiquement valide dans le cadre d’Einstein, est physiquement problématique. Rien dans la nature ne suggère qu’il puisse y avoir des valeurs infinies dans l’espace-temps.
🤔 D’autre part, la relativité générale entre en conflit avec la mécanique quantique qui régit le monde des particules subatomiques. Alors que la relativité décrit l’univers à grande échelle, la mécanique quantique introduit des fluctuations et des effets probabilistes qui n’ont pas leur place dans la formulation classique d’Einstein.
👉 Pour résoudre cette contradiction, les chercheurs ont utilisé des techniques de gravité quantique.
Son approche est basée sur l’ajout de termes supplémentaires aux équations d’Einstein permettant à l’espace-temps de rester fini même dans des conditions extrêmes. Quand un nombre infini de nouveaux termes sont inclus, la singularité disparaît.
Au lieu d’un point de densité infinie, le noyau du trou noir devient une région très courbée mais régulière .
👉 Non seulement ce modèle élimine les singularités des trous noirs mais il pourrait aussi résoudre des problèmes similaires à l’origine de l’univers. Au lieu d’un Big Bang comme un point de densité infinie, le cosmos aurait pu émerger d’une phase antérieure avec une courbure extrême mais finie.
🙃 Les physiciens ont utilisé cette approche pour examiner comment se comporteraient les trous noirs dans ce nouveau cadre. Ses calculs montrent que, loin de s’effondrer en une singularité, le centre d’un trou noir pourrait se stabiliser dans une toute nouvelle structure quantique.
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