Microétats de trous noirs, où comment faire mousser son espace-temps Clément Ruef Journée des thèses 25 Novembre 08 Microétats de trous noirs, où comment faire mousser son espace-temps I. Introduction: enjeux des trous noirs II. L’“hypothèse de la boule bizarre” III. Construction de microétats à bulles Microétats de trous noirs Journée des thèses I. Introduction: enjeux des trous noirs Ce qu’on ne comprend pas (et qu’on aimerait bien comprendre): •Singularité •Entropie •Perte d’information ? Problèmes très liés, mais différents Microétats de trous noirs Journée des thèses I. Introduction: enjeux des trous noirs Qu’est-ce qu’un trou noir? Microétats de trous noirs Journée des thèses I. Introduction: enjeux des trous noirs Entropie des trous noirs Classiquement, l’entropie d’un trou noir est proportionnel à l’aire de son horizon: Mais seulement un unique état! Statistiquement, eS états 90 10 M=Mcentre galaxie e états! Microétats de trous noirs Journée des thèses I. Introduction: enjeux des trous noirs Entropie des trous noirs Classiquement, l’entropie d’un trou noir est proportionnel à l’aire de son horizon: Mais seulement un unique état! Statistiquement, eS états 90 10 M=Mcentre galaxie e états! 1 vs 90 10 e : ENORME Microétats de trous noirs DIFFERENCE! Journée des thèses I. Introduction: enjeux des trous noirs Compter les états Strominger et Vafa: ont comptés le nombre d’états liés D1-D5-P dans le régime gs ! 0. Protégés par la SUSY gs=0 Ca marche! Smicro=SBH Régime d’existenc e du trou noir gs!1 Régime de configuration cordes-branes Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Qu’est-ce qu’un microétat de trou noir? Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Analogie avec la thermodynamique Deux descriptions: Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Analogie avec la thermodynamique Deux descriptions: Macroscopique: – Continue – Thermodynamique – Pour les effets à grande échelle Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Analogie avec la thermodynamique Deux descriptions: Macroscopique: – Continue – Thermodynamique – Pour les effets à grande échelle Microétats de trous noirs Microscopique: – Quantifiée – Mécanique statistique/quantique – Pour les effets à petite échelle Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Analogie avec la thermodynamique Deux descriptions: Macroscopique: – Continue – Thermodynamique – Pour les effets à grande échelle Microscopique: – Quantifiée – Mécanique statistique/quantique – Pour les effets à petite échelle Etat macroscopique = moyenne Statistique d’états microscopiques Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Retour aux trous noirs Deux descriptions ? Macroscopique: – Continue – Thermodynamique des trous noirs – Pour les effets à grande échelle (diffusion gravitationnelle…) Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Retour aux trous noirs Deux descriptions ? Macroscopique: – Continue – Thermodynamique des trous noirs – Pour les effets à grande échelle (diffusion gravitationnelle…) Microétats de trous noirs Journée des thèses ? II. L’hypothèse de boule bizarre Caractéristiques générales Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Caractéristiques générales • Etat macroscopique = moyenne statistique d’états microscopiques Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Caractéristiques générales • Etat macroscopique = moyenne statistique d’états microscopiques • Même comportement à longue portée que le TN Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Caractéristiques générales • Etat macroscopique = moyenne statistique d’états microscopiques • Même comportement à longue portée que le TN • Horizon=Entropie pas d’horizon Modification à l’échelle de l’horizon! Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Caractéristiques générales Effets de gravité quantique à lp ? Effets de gravité quantique à N lp ! QG QG Microétat de TN: configuration sans horizon avec le même comportement asymptotique que le trou noir Mathur Microétats de trous noirs Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre Résout tous les enjeux • Explique l’entropie du TN • Pas de singularité au centre • Pas d’horizon d’information Microétats de trous noirs aucune perte Journée des thèses II. L’hypothèse de boule bizarre ? Trou noir = superposition statistique de geometries régulières, sans horizon Microétats de trous noirs Journée des thèses III. Construction de microétats à bulles Espace externe: plat topologie triviale Microétats de trous noirs Journée des thèses III. Construction de microétats à bulles Espace externe: Espace Taub-NUT multicentrée topologie non triviale Microétats de trous noirs Journée des thèses III. Construction de microétats à bulles Charges dipolaires flux magnetiques entre les centres Maintient des bulles non triviales: espace-temps mousseux Microétats de trous noirs Journée des thèses III. Construction de microétats à bulles Charges dipolaires flux magnetiques entre les centres Maintient des bulles non triviales: espace-temps mousseux Génère les charges électriques vues à l’infini Microétats de trous noirs Journée des thèses III. Construction de microétats à bulles Quelle image? Image classique Trou noir Microétats de trous noirs Journée des thèses III. Construction de microétats à bulles Quelle image? Microétat bizarre Microétats de trous noirs Journée des thèses III. Construction de microétats à bulles Quelle image? Microétat mousseux Microétats de trous noirs Journée des thèses Ce don’t je n’ai pas parlé • Etude des propriétés physiques de l’anneau noir • Trous noirs non extrémaux et radiation de Hawking • Solutions profondes • Augmentation de l’entropie par les charges dipolaires Q ! Qeff Microétats de trous noirs Journée des thèses Microétats de trous noirs Journée des thèses