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. Ces postulats impliquent que tout état physique est représenté par une fonction d'onde, dont l'évolution dans le temps est gouvernée par l'équation de Schrödinger. Cette équation est déterministe et réversible dans le temps, et permet donc de toujours déterminer de manière univoque les états précédant un état donné. Ceci implique que l'information doit toujours être préservée, quelles que soient la comp

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Spin-dependent gravitational tail memory in D=4

Biswajit Sahoo

We derive the leading spin-dependent gravitational tail memory, which appears at the second post-Minkowskian order and behaves as u(-2) for large retarded time u. This result follows from the classical soft graviton theorem at order omega In omega as a low-frequency expansion of the gravitational waveform with frequency omega. First, we conjecture the gravitational waveform from the classical limit of the quantum soft graviton theorem up to sub-subleading order in a soft expansion, and then we derive it for a classical scattering process without any reference to the soft graviton theorem. We show that the final result of the gravitational waveform in the direct derivation completely agrees with the conjectured waveform.

AMER PHYSICAL SOC2022

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Classical soft graviton theorem rewritten

Biswajit Sahoo

Classical soft graviton theorem gives the gravitational wave-form at future null infinity at late retarded time u for a general classical scattering. The large u expansion has three known universal terms: the constant term, the term proportional to 1/u and the term proportional to ln u/u(2), whose coefficients are determined solely in terms of the momenta of incoming and the outgoing hard particles, including the momenta carried by outgoing gravitational and electromagnetic radiation produced during scattering. For the constant term, also known as the memory effect, the dependence on the momenta carried away by the final state radiation / massless particles is known as non-linear memory or null memory. It was shown earlier that for the coefficient of the 1/u term the dependence on the momenta of the final state massless particles / radiation cancels and the result can be written solely in terms of the momenta of the incoming particles / radiation and the final state massive particles. In this note we show that the same result holds for the coefficient of the ln u/u(2) term. Our result implies that for scattering of massless particles the coefficients of the 1/u and ln u/u(2) terms are determined solely by the incoming momenta, even if the particles coalesce to form a black hole and massless radiation. We use our result to compute the low frequency flux of gravitational radiation from the collision of massless particles at large impact parameter.

SPRINGER2022

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The rod and hole paradox re-examined

Christian Gruber, Harald Van Lintel

In the rod and hole paradox as described by Rindler (1961 Am. J. Phys. 29 365–6) ('length contraction paradox'), a rigid rod moves at high speed over a table towards a hole of the same size. A bystander expects the rod to fall into the hole, but a co-moving observer expects it to pass unhindered over the hole. According to the accepted solution as first described in that paper, the entire rod must fall somewhat into the hole and therefore cannot remain rigid when the hole moves underneath it. We present an improved approach that is based on retardation due to speed of stress propagation, and in which proper stiffness is not affected. After showing how to solve the similar but simpler car and hole paradox, we find with the same approach that the rod as depicted in Rindler's paper will not fall into the hole as was claimed and that it may pass practically unhindered over it.

2005

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Trou noir

alt=|vignette|Le disque d'accrétion du trou noir M87* imagé par l'en. Le trou noir lui-même est invisible, au centre de la zone noire centrale. En astrophysique, un trou noir est un objet céleste si

Théorie des cordes

En physique fondamentale, la théorie des cordes est un cadre théorique dans lequel les particules ponctuelles de la physique des particules sont représentées par des objets unidimensionnels appelés c

Évaporation des trous noirs

L'évaporation des trous noirs, qui se traduit par le rayonnement de Hawking (dit aussi de Bekenstein-Hawking), est le phénomène selon lequel un observateur regardant un trou noir peut détecter un in

PHYS-427: Relativity and cosmology I

Introduce the students to general relativity and its classical tests.

PHYS-470: Nonlinear optics for quantum technologies

This course provides the fundamental knowledge and theoretical tools needed to treat nonlinear optical interactions, covering both classical and quantum theory of nonlinear optics. It presents applications such as nonclassical state generation and coherent frequency conversion.

CIVIL-226: Introduction to machine learning for engineers

Machine learning is a sub-field of Artificial Intelligence that allows computers to learn from data, identify patterns and make predictions. As a fundamental building block of the Computational Thinking education at EPFL, Civil students will learn ML with civil case studies (summary generated by ML)