L'apparition de trous noirs au Grand collisionneur de hadrons (LHC) est très peu probable. Cependant, selon certaines théories, la formation de minuscules trous noirs « quantiques » est possible. L'observation d'un tel phénomène serait un événement, car cela nous permettrait de mieux comprendre l'Univers ; le phénomène ne présenterait d'ailleurs aucun danger.

Deux sortes de trous noirs

Les trous noirs se forment dans l'espace lorsque certaines étoiles, plus grandes que notre Soleil, s'effondrent sur elles-mêmes à la fin de leur vie. Les trous noirs concentrent une très grande quantité de matière dans un espace très réduit. Leur densité est si élevée que la gravité qu'ils exercent empêchent même la lumière de les traverser.

Les spéculations relatives à l'éventuelle formation de trous noirs aux LHC concernent les particules produites lors de la collision entre des paires de protons. Il s'agit dans ce cas de trous noirs microscopiques ou quantiques. Les scientifiques ne sont pas du tout sûrs de l'existence des trous noirs quantiques.

L'expérience de la nature

Simulation d'un trou noir quantique tel qu'il serait détecté par l'expérience ATLAS, avant qu'il ne s'évapore selon un processus connu sous le nom de rayonnement de Hawking.

» retrouvez une version agrandie sur le serveur de documents du CERN (CDS)

Les collisions de particules – que créent les expériences du LHC – se produisent continuellement dans la nature. Nous savons, par exemple, que la Terre est sans cesse bombardée de rayons cosmiques. Lorsque ces rayons pénètrent dans l'atmosphère, les collisions entre particules se déroulent quasiment de la même manière que celles programmées au LHC.

Tout comme nous savons que le bombardement tout à fait naturel de rayons cosmiques n'endommage pas la Terre, nous savons que le fait de recréer ces collisions ne représente pas une menace pour celle-ci. Les collisions se produisant naturellement atteignent d'ailleurs des énergies beaucoup plus élevées que celles produites au LHC.

Et si les collisions du LHC produisaient un trou noir ?

L'apparition d'un trou noir quantique au LHC serait une grande surprise, et un grand événement. Cela permettrait aux physiciens de mieux comprendre la force la plus insaisissable de la nature – la gravité.

Rappel : Les collisions entre particules se produisent sans arrêt dans la nature et nous somme toujours là. Vous trouverez plus d'informations sur la sécurité au LHC ici.

Que signifierait la création d'un trou noir au LHC ?

La création d'un trou noir au LHC confirmerait les théories selon lesquelles notre Univers possède plus de 4 dimensions (3 d'espace et 1 de temps). Ce serait une révolution du point de vue philosophique ! De la même manière que la théorie de la relativité ou la mécanique quantique ont bouleversé notre façon de penser, la découverte de l'existence de dimensions supplémentaires représenterait une nouvelle avancée dans notre compréhension de l'Univers.

Il n'existe aucune application évidente de cette théorie. Certains spéculeront sur l'utilisation de ces nouvelles dimensions pour les déplacements dans l'espace et dans le temps, ou comme source d'énergie, ou pour bien d'autres choses encore. On pourrait comparer cette découverte à celle du magnétisme par les Phéniciens, qui n'avaient pas deviné que l'électricité et le magnétisme allaient entièrement changer notre vie...