Un trou noir ressemble à un coffre-fort idéal : tout ce qui y tombe semble perdu à jamais. Mais à l'échelle microscopique, il ne détruit pas l'information, il la mélange avec ses degrés de liberté internes, un peu comme un jeu de cartes après un battage minutieux.
Dans cette nouvelle étude, les physiciens montrent que la surface de l'horizon (la surface au-delà de laquelle même la lumière ne peut s'échapper) peut être considérée comme une mesure de l'information quantique déjà absorbée par le trou. Lorsqu'un objet y tombe, son énergie augmente la surface juste assez pour que l'entropie (la mesure du désordre) croisse selon une formule universelle, avec une température comme celle d'un corps chauffé. C'est comme ajouter de l'eau chaude dans une baignoire : la température change à peine, mais le niveau monte.
Le plus surprenant : si l'on compare une particule qui tombe au rayonnement de Hawking qui s'échappe, leurs contributions au bilan informationnel s'annulent. Il ne reste que l'apport net d'énergie, et la surface de l'horizon change exactement selon la première loi de la thermodynamique des trous noirs. Ainsi, le coffre-fort commence à ressembler non plus à un simple lieu de stockage, mais à un processeur actif d'information.
Si un trou noir de la masse du Soleil rayonnait comme un corps noir parfait, sa température ne serait que d'environ 60 nanokelvins, soit des milliards de fois plus froid que le milieu interstellaire.
Dans le roman « Solaris » de Stanislas Lem, l'océan super-intelligent absorbe aussi l'information sans la restituer, mais, contrairement à un trou noir, il répond en plus.