Des trous noirs sont créés chaque jour sous la France et personne ne s’en rend compte

Ce qu’il se passe sous le sol français intrigue des chercheurs des quatre coins du monde. En cause : des trous noirs microscopiques y seraient créés chaque jour par l’Homme.

Sans même vous en rendre compte, des trous noirs seraient-ils en train de naître sous le sol français ? La question semble tout droit sortie d’un roman d’anticipation ou d’un film de science-fiction. Pourtant, elle est prise très au sérieux par la communauté scientifique.

C’est précisément au CERN, à la frontière franco-suisse, que les physiciens tentent d’observer ce phénomène. Ici, à cent mètres sous terre, les chercheurs font s’entrechoquer des milliards de particules à des vitesses extrêmes. De ces collisions pourraient naître de vrais trous noirs.

Rassurez-vous, sous la France, les chercheurs ne sont pas en train de créer de grands trous noirs supermassifs, comme ceux que l’on peut observer au centre de notre galaxie. Ils cherchent plutôt à confirmer l’existence de ce que l’on appelle des trous noirs microscopiques, ou trous noirs quantiques.

Ces objets ne représentent absolument aucun danger pour nous. En effet, en raison d’un phénomène appelé l’évaporation de Hawking, ces micro-trous noirs ne dureraient qu’une infime fraction de seconde. Ils s’évaporeraient presque instantanément, n’ayant que peu de temps pour d’absorber de la matière.

Pour l’heure, l’existence de ces trous noirs quantiques n’est que théorique. Ils n’ont pas encore pu être observés, mais leur création en laboratoire « ne paraît pas invraisemblable », souligne Victor Franken, chercheur en physique théorique. « Pour créer un trou noir, il suffit d’avoir suffisamment d’énergie dans un espace suffisamment petit. Ce sont des conditions qui, théoriquement, peuvent être réunies dans ce genre d’expérience. »

Observer ces trous noirs représente un enjeu majeur pour la science. Si leur création en laboratoire venait à être confirmée, cela bouleverserait notre compréhension de l’Univers. Ce serait une révolution scientifique autant que philosophique. Prouver l’existence de ces trous noirs miniatures confirmerait que notre Univers possède plus de quatre dimensions (au-delà des trois dimensions spatiales et du temps que nous connaissons), indique le CERN.

« Étudier et observer ces trous noirs quantiques permettrait aussi de répondre au grand défi de la physique moderne : relier les grandes théories physiques entre elles », insiste Victor Franken. « En physique, il existe deux grandes théories. D’un côté, la théorie de la relativité générale d’Einstein décrit la gravitation et explique comment les planètes, les étoiles et les galaxies interagissent entre elles. En bref, elle décrit les grandes structures de l’Univers. De l’autre, la mécanique quantique décrit le comportement de l’infiniment petit. Le problème, c’est que lorsqu’on essaie de réunir ces deux théories, cela mène à des contradictions. Aujourd’hui, nous ne savons toujours pas comment les réconcilier. »

Plus généralement, parvenir à créer des trous noirs en laboratoire permettrait aux chercheurs de les étudier sous toutes leurs facettes et de mieux comprendre les mécanismes qui les régissent, notamment l’évaporation de Hawking.

Reste que ces recherches vont désormais connaître une parenthèse. Après plusieurs années d’exploitation, le Grand collisionneur de hadrons (LHC), principal outil de travail des scientifiques du CERN, vient d’entrer dans une phase de pause et de maintenance. Durant cette période, les collisions de particules sont interrompues et les expériences sont mises à l’arrêt. L’objectif est de moderniser l’installation et d’améliorer ses performances afin qu’à sa reprise, elle puisse atteindre des niveaux d’énergie et de précision encore plus élevés.