Le tourbillon d'un trou noir bouleverse le rythme quantique express

Original: "Aharonov-Bohm Effect for Cooper Pairs in Kerr Spacetime: Gravitomagnetic Phase Shifts from Frame Dragging"
· Erdem Sucu, İzzet Sakallı
arXiv:2602.20337 · 2026-02-23 · CC BY 4.0 · 1 min
Les calculs montrent que la rotation d'un trou noir peut modifier de façon colossale le rythme interne d'un supraconducteur.

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Un trou noir en rotation entraîne l'espace-temps, comme une cuillère qui fait tourbillonner un miel épais. Ce tourbillon est une manifestation de la courbure de l'espace-temps. Mais l'essentiel est ailleurs : il peut modifier le rythme quantique de la matière, même là où aucune force n'est présente.

Le coupable est un effet découvert par Yakir Aharonov et David Bohm : le « rythme ondulatoire » d'une particule quantique (appelé phase) peut être décalé par un champ invisible. Les scientifiques ont appliqué cette idée à des paires d'électrons — les principaux vecteurs de la supraconductivité. Près d'un trou noir supermassif (comme Sagittarius A* au centre de notre galaxie), le décalage de phase atteint 10²⁴ radians. Pour comparaison : un tour complet de l'aiguille d'une montre représente environ 6 radians, alors qu'ici, le décalage équivaut à des milliards de tours.

Impossible à vérifier directement pour l'instant, mais le même effet, bien plus faible, est déjà détecté dans des expériences terrestres : là, c'est la rotation de notre planète qui tord l'espace.

Ce décalage est si grand qu'il correspondrait à 10²³ tours complets — des milliards de fois plus que le nombre d'étoiles dans notre galaxie.

Dans le film « Interstellar », les héros ont vu le trou noir Gargantua tordre l'espace lui-même.

\Delta\theta = \frac{4\pi m^* M a}{\hbar} \left(\frac{1}{r_2} - \frac{1}{r_1}\right)
Δθ est le décalage de phase (le rythme ondulatoire), m* est la masse de la paire d'électrons qui circulent sans résistance (le double de la masse de l'électron), M est la masse du trou noir, a est une mesure de sa rotation, ħ est la constante quantique fondamentale, r₁ et r₂ sont les distances entre le trou noir et l'appareil de mesure.
Scientifiques
William UnruhRoger PenroseStephen HawkingJacob BekensteinHenri PoincaréFritz Zwicky
Notions
effet Aharonov-Bohm métrique de Kerr paire de Cooper courbure de Berry magnétisme de phase géométrique trou noir en rotation trou noir de Kerr théorème de Birkhoff Phase de Berry