L'eau dans une bouilloire, lorsqu'elle bout, se divise clairement en liquide et en vapeur. Mais sous une pression énorme, la frontière disparaît : la matière passe à l'état supercritique — ni l'un ni l'autre, mais quelque chose d'intermédiaire.
Les trous noirs peuvent aussi faire cela. Dans les années 1970, Stephen Hawking et Jacob Bekenstein ont découvert qu'ils possèdent une température et une entropie (une mesure du désordre). Aujourd'hui, des physiciens leur ont appliqué une méthode initialement conçue pour les liquides. Elle utilise des nombres imaginaires pour révéler des transitions cachées — un peu comme un négatif photographique qui se remplit lentement de détails. Dans cet espace invisible, le trou noir ne montre pas une seule zone supercritique, mais trois : une semblable à un liquide, une semblable à un gaz, et une totalement indistinguable.
Auparavant, on pensait que cette région était unique. Cette nouvelle découverte aide à comprendre la nature quantique de la gravité et, peut-être, la structure des étoiles à neutrons.
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2604.04968
Ising symmetry typically emerges in the critical domain between liquid-gas phases. Universality of this property imposes strong constraints on the behavior of thermodynamic crossovers for supercritical fluids. In this work, we develop a novel approach to investigate the crossover lines for supercritical AdS black holes using Lee-Yang phase transition theory. We analytically continue Lee-Yang zeros into the complex plane within the supercritical region by keeping a modular pressure real. Consequently, we obtain a pair of complex crossover lines, which exhibit universal scalings and manifest the emergent Ising symmetry in the complex phase space. The real crossover lines are defined by projecting the complex crossovers onto the real phase space. As a result, the phase diagram above the critical point is divided into three distinct regimes: liquid-like, indistinguishable and gas-like states, in sharp contrast to scenarios featuring only a single crossover line.
L'eau supercritique est utilisée pour le traitement écologique des déchets toxiques : elle s'infiltre comme un gaz et dissout comme un liquide.