[ référence ]

Glossaire des trous noirs et de la gravité quantique

Les mots des trous noirs et de la gravité quantique, définis en quelques lignes. Chaque terme a son ancre : vous pouvez lier directement une définition.

Mis à jour le 8 octobre 2026

Horizon des événements: Frontière d'un trou noir au-delà de laquelle rien, pas même la lumière, ne peut ressortir. Ce n'est pas une surface matérielle : un observateur en chute libre la traverse sans rien remarquer localement.
Singularité: Région où la relativité générale prédit une courbure infinie et cesse de s'appliquer. Penrose (1965) a montré que, sous des hypothèses générales, un effondrement gravitationnel y conduit inévitablement. Une théorie quantique de la gravité devrait la remplacer.
Sphère de photons: Région située à 1,5 fois le rayon de l'horizon (pour un trou noir sans rotation) où la lumière peut tourner en orbite. Elle délimite l'« ombre » du trou noir observée par l'Event Horizon Telescope.
Disque d'accrétion: Disque de gaz qui spirale vers le trou noir. Chauffé à des millions de degrés par frottement, il émet des rayons X et rend visible un objet qui, lui, n'émet rien.
Forces de marée: Différence d'attraction entre deux points d'un même corps. Près d'un trou noir de masse stellaire, elle étire les objets en longueur : c'est la « spaghettification ».
Rayonnement de Hawking: Rayonnement thermique émis par un trou noir sous l'effet de la mécanique quantique (Hawking, 1974). Sa température est inversement proportionnelle à la masse : un trou noir stellaire est plus froid que le fond diffus cosmologique.
Entropie de Bekenstein-Hawking: S = A/4 en unités de Planck : l'entropie d'un trou noir est proportionnelle à l'aire de son horizon, pas à son volume. C'est le premier indice du principe holographique.
Paradoxe de l'information: Si un trou noir s'évapore en rayonnement purement thermique, l'information sur ce qui y est tombé semble détruite, ce que la mécanique quantique interdit. Ce conflit guide la recherche depuis 1976.
Courbe de Page: Évolution attendue de l'entropie du rayonnement de Hawking si l'information est préservée : elle croît, puis redescend après le « temps de Page », quand le trou noir a perdu environ la moitié de son entropie. Des calculs de 2019 utilisant des « îlots » l'ont retrouvée.
Firewall (mur de feu): Hypothèse (Almheiri, Marolf, Polchinski, Sully, 2012) selon laquelle préserver l'information imposerait un mur d'énergie à l'horizon, contredisant le principe d'équivalence. ER = EPR est l'une des réponses proposées.
Intrication: Corrélation quantique entre deux systèmes, si forte qu'ils ne peuvent plus être décrits indépendamment, même à distance.
Décohérence: Perte de la superposition quantique par interaction avec l'environnement : l'information quantique devient classique.
AdS/CFT: Correspondance holographique : une théorie gravitationnelle dans un espace Anti-de Sitter est équivalente à une théorie quantique sans gravité sur sa frontière.
ER = EPR: Conjecture liant les trous de ver d'Einstein-Rosen (ER) aux paires intriquées (EPR) : l'intrication serait un raccourci géométrique.
Principe holographique: L'information d'un volume d'espace peut être encodée sur sa surface, comme un hologramme en 2D encode une scène 3D.
De Sitter / Anti-de Sitter: Deux types de courbure cosmologique : de Sitter (positive, notre univers en expansion accélérée) et Anti-de Sitter (négative, où l'holographie est la mieux maîtrisée).

Pour continuer