Complémentarité des trous noirs

Black hole complementarity is a conjectured solution to the black hole information paradox, proposed by Leonard Susskind, Larus Thorlacius, and Gerard 't Hooft. Ever since Stephen Hawking suggested information is lost in an evaporating black hole once it passes through the event horizon and is inevitably destroyed at the singularity, and that this can turn pure quantum states into mixed states, some physicists have wondered if a complete theory of quantum gravity might be able to conserve information with a unitary time evolution. But how can this be possible if information cannot escape the event horizon without traveling faster than light? This seems to rule out Hawking radiation as the carrier of the missing information. It also appears as if information cannot be "reflected" at the event horizon as there is nothing special about it locally. Leonard Susskind proposed a radical resolution to this problem by claiming that the information is both reflected at the event horizon and passes through the event horizon and cannot escape, with the catch being no observer can confirm both stories simultaneously. According to an external observer, the infinite time dilation at the horizon itself makes it appear as if it takes an infinite amount of time to reach the horizon. He also postulated a stretched horizon, which is a membrane hovering about a Planck length outside the event horizon and which is both physical and hot. According to the external observer, infalling information heats up the stretched horizon, which then reradiates it as Hawking radiation, with the entire evolution being unitary. However, according to an infalling observer, nothing special happens at the event horizon itself, and both the observer and the information will hit the singularity. This isn't to say there are two copies of the information lying about — one at or just outside the horizon, and the other inside the black hole — as that would violate the no-cloning theorem. Instead, an observer can only detect the information at the horizon itself, or inside, but never both simultaneously.

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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.

Paradoxe de l'information

En astrophysique, le paradoxe de l'information est un paradoxe mis en évidence par Stephen Hawking en 1976 opposant les lois de la mécanique quantique à celles de la relativité générale. En effet, la relativité générale implique qu'une information pourrait fondamentalement disparaître dans un trou noir, à la suite de l'évaporation de celui-ci. Cette perte d'information implique une non-réversibilité (un même état peut être issu de plusieurs états différents), et une évolution non unitaire des états quantiques, en contradiction fondamentale avec les postulats de la mécanique quantique.

Horizon des événements

L'horizon des événements est, en relativité restreinte et en relativité générale, constitué par la limite éventuelle de la région qui peut être influencée dans le futur par un observateur situé en un endroit donné à une époque donnée. Dans le cas d'un trou noir, en particulier, on peut définir son horizon des événements comme une surface qui l'entoure, d'où aucun objet, ni même un rayon de lumière ne peut jamais échapper au champ gravitationnel du trou noir.

A generalization of the Hawking black hole area theorem

Veronica Sacchi

Hawking's black hole area theorem was proven using the null energy condition (NEC), a pointwise condition violated by quantum fields. The violation of the NEC is usually cited as the reason that black hole evaporation is allowed in the context of semiclass ...

Springer/Plenum Publishers2024

Regularization for distributionally robust state estimation and prediction

Giancarlo Ferrari Trecate, Florian Dörfler, Jean-Sébastien Hubert Brouillon

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An Elliptic Local Problem With Exponential Decay Of The Resonance Error For Numerical Homogenization

Assyr Abdulle, Doghonay Arjmand, Edoardo Paganoni

Numerical multiscale methods usually rely on some coupling between a macroscopic and a microscopic model. The macroscopic model is incomplete as effective quantities, such as the homogenized material coefficients or fluxes, are missing in the model. These ...

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Couvre le concept d'holographie en gravité classique et sa relation avec la théorie des cordes.