Trous noirs de laboratoire : jouer avec la température express
Une bouilloire ordinaire : on chauffe — la température monte, et avec elle le désordre des molécules, la vapeur s'échappe. Mais en laboratoire, on a créé une « bouilloire » inhabituelle — un trou noir analogique fait de circuits supraconducteurs refroidis à l'extrême. L'idée de William Unruh a permis d'imiter les principales caractéristiques des vrais trous noirs : la capture des ondes et la température prédite par Stephen Hawking.
La grande bizarrerie : ici, le lien entre le chauffage et l'entropie (mesure du désordre) peut être rompu. Pour un vrai trou noir, la température est inextricablement liée à la masse — plus il est lourd, plus il est froid. Mais dans la version de laboratoire, on peut la modifier sans toucher à l'état interne : comme si la bouilloire chauffait sans que la vapeur ne s'échappe. Le comportement du système se divise en deux moitiés indépendantes — l'une thermique, l'autre « désordre ».
Mais surprise : aucun modèle de gravité connu ne décrit ces échantillons. Les scientifiques ont pris le chemin inverse — non pas adapter la théorie, mais concevoir des circuits supraconducteurs avec les propriétés souhaitées. Ainsi, la recherche de règles quantiques pour la courbure de l'espace-temps devient un problème d'ingénierie précis.
C'est Jacob Bekenstein qui a le premier suggéré que les trous noirs ont une entropie, et l'a reliée à la surface de l'horizon des événements.
Dans le film « Interstellar », le trou noir courbe le temps — les systèmes analogiques permettent d'observer de tels effets à l'échelle d'une puce.