L’Univers holographique

Depuis une vingtaine d’années, une conjecture scientifique prétend que nous pourrions vivre dans un Univers où l’une des dimensions d’espace, à l’instar des hologrammes, ne serait qu’illusion. Cette idée n’émane pas du film La Matrice, mais bien de l’étude sérieuse des trous noirs. En revanche, les Wachowski auraient très bien pu s’inspirer du principe holographique pour composer une partie de la trame cinématographique de leur trilogie matricielle.

Un trou noir gobe de la matière, mais ne restitue rien, ni matière, ni énergie, ni information. Il y aurait donc annihilation absolue de toute l’information contenue dans la matière avalée par le monstre céleste. Il faut comprendre que l’information et l’énergie pourraient jouir du même statut, à savoir qu’on ne peut que les transformer, sans en créer ni en annihiler. Si tel est le cas, le trou noir pose un problème puisqu’il détruirait de l’information. Au mieux, seule la surface d’un trou noir est accessible de l’extérieur. Elle pourrait donc contenir toute l’information de la matière ayant été comprimée.

Mais alors, pourquoi les trous noirs feraient-ils exception en ce qui concerne l’information, alors que l’énergie, elle, est entièrement conservée puisque la masse du monstre céleste croit de la même valeur que la masse avalée ? Cette inadéquation entre l’énergie conservée et l’information disparue n’interpelle pas tous les physiciens. Peu d’entre eux croient que l’information devrait jouir du même statut que l’énergie et sa fameuse loi de conservation. Qui plus est, les trous noirs demeurent pour plusieurs des objets hypothétiques malgré les mesures précises qui semblent ne laisser planer aucun doute sur leur présence et leur rôle au cœur de chaque galaxie, y compris la nôtre, la Voie lactée.

Il est ensuite apparu qu’il serait possible de conserver la quantité d’information de la masse absorbée en admettant qu’elle puisse tenir en entier sur la surface de l’horizon des événements du trou noir. C’est la surface d’apparence noire d’un trou noir. Mais une surface, n’importe laquelle, n’a que deux dimensions, pas trois. Ainsi, l’information totale contenue dans une masse volumique tridimensionnelle devrait tenir en entier sur une surface bidimensionnelle. Si ce constat s’avérait, cela signifierait que nous vivrions dans un univers à deux dimensions et la troisième ne  serait qu’une apparence trompeuse de la réalité, tout comme un hologramme.

Évidemment, il est plus tentant de retirer le statut d’immortalité à l’information, cela résoudrait la question. Mais est-ce vraiment nécessaire d’avoir l’un ou l’autre ? La troisième option serait de considérer l’information comme étant présente dans le volume du trou noir sans aucune possibilité d’y accéder. Conserver de l’information et être en mesure de la lire ne sont-elles pas deux actions bien distinctes ? La première n’oblige pas nécessairement la seconde. Ainsi, le principe holographique appliqué à l’information pourrait n’être rien de plus qu’une… information erronée.

Photo : Futura Science

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