Un nouveau lien mystérieux entre la théorie de la chaleur et les trous noirs
L’entropie, notée S par les physiciens, est une quantité essentielle en physique qui décrit comment une quantité de chaleur (Q) peut être transformée en travail (W). Cette notion a été développée au XIXe siècle, notamment à travers l’étude des moteurs à vapeur, et est liée au second principe de la thermodynamique, découvert par Sadi Carnot.
Hawking, Bekenstein et Starobinski
Au XXe siècle, Jacob Bekenstein a révélé qu’il était possible d’attribuer une entropie aux trous noirs. Stephen Hawking a ensuite démontré que pour que cela soit valable, les trous noirs devaient émettre un rayonnement, établissant ainsi un lien profond entre la relativité générale, la thermodynamique et la mécanique quantique.
Hawking pensait initialement que Bekenstein avait tort et s’était rendu à Moscou pour étudier la théorie des champs quantiques en espace-temps courbe, développée par Alexei Starobinski.
Un principe d’entropie maximale pour les trous noirs ?
Une récente étude menée par des physiciens de l’université Penn State, publiée dans Physical Review Letters, a mis en lumière un principe d’entropie maximale pour les trous noirs. Les chercheurs ont découvert que lors d’une fusion de trous noirs, la masse et le moment cinétique du trou noir résultant tendent à maximiser l’entropie finale possible, en fonction des masses et des moments cinétiques initiaux.
Ce résultat soulève des questions fondamentales sur la nature de la matière et de l’espace-temps courbe. Les travaux de Hawking et Bekenstein sur l’entropie des trous noirs continuent de jouer un rôle crucial dans notre compréhension des phénomènes cosmiques.
Source : Futura Sciences
