Trous noirs : les états cachés de la lumière ✎ express
Les trous noirs ne sont pas de simples dévoreurs sans visage. Parfois, ils se comportent comme l'eau : ils peuvent « geler » ou « bouillir », changeant leur état interne. Des scientifiques ont décrit cela en représentant la lumière près d'un trou noir comme un gaz. Ainsi est née une formule généralisée de l'entropie (mesure du désordre), qui prolonge les idées de Jacob Bekenstein et Stephen Hawking. Rebondissement inattendu : ce désordre est proportionnel à la surface du trou, et non à son volume — tout le contraire de ce que l'on observe dans une tasse de café ou un nuage de vapeur.
La clé de l'énigme réside dans l'anneau de lumière formé par la courbure de l'espace-temps. Ses propriétés — vitesse de rotation, divergence des rayons — épousent fidèlement la température et la pression du trou noir. En observant l'anneau, on peut littéralement voir le trou vivre ses transformations.
L'entropie d'un trou noir — mesure de son désordre — croît avec la surface, et non avec le volume. Comme si une pièce semblait plus en désordre à cause de la surface de ses murs plutôt que de ce qu'elle contient.
Le célèbre anneau lumineux d'« Interstellar », c'est précisément cet anneau de lumière qui révèle les secrets du trou noir.