Mur de feu

vignette|Représentation d'un observateur qui tombe dans un trou noir (subissant une spaghettification). Le mur de feu est, en physique théorique, un phénomène hypothétique qui se produirait à l'horizon des événements d'un trou noir. Il est en effet prédit qu'il existe une zone de grande densité énergétique autour d'un trou noir, créée par le bris d'intrications quantiques généré par le rayonnement de Hawking. Ce phénomène a été décrit en 2012 par Joseph Polchinski et son équipe pour répondre à une incohérence de la théorie de la complémentarité des trous noirs, développée par Leonard Susskind et Larus Thorlacius au début des années 1990. Le concept de mur de feu repose sur le fait que le vide présente des fluctuations quantiques. Les inégalités d'Heisenberg démontrent que de l'énergie peut être « empruntée » au vide pendant une très courte durée grâce à l'existence de fluctuations. L'horizon des événements d'un trou noir génère en permanence des paires de particule-antiparticule dont la masse totale est liée à l'énergie de la fluctuation par la relation masse-énergie . Le type de particule générée est donc fonction de l'énergie empruntée. En général, le couple particule-antiparticule s'annihile aussitôt, sauf si un phénomène physique permet de séparer l'une des particules créée de son antiparticule en un temps inférieur à la durée de vie typique de la paire. À l'horizon des événements d'un trou noir, les forces de marée sont si intenses qu'elles peuvent éloigner la particule de son antiparticule avant qu'elles ne s'annihilent. L'une des particules de la paire peut alors être absorbée par le trou noir sans que l'autre ne le soit. Dans ce cas, l'énergie empruntée ne sera pas « rendue » au vide, ce qui ne respecte pas le principe de conservation de l'énergie. Pour remédier à cela, le trou noir doit émettre de l'énergie : c'est le principe de base du rayonnement de Hawking, qui fait s'évaporer les trous noirs.