Depuis plus d'un siècle, les physiciens s'efforcent de concilier la théorie de la relativité générale d'Einstein avec la mécanique quantique, les deux piliers de la physique moderne. Ces théories, qui décrivent respectivement l'univers à grande et à petite échelle, sont fondamentalement incompatibles. Une étude récente, publiée en juin 2025 dans Europhysics Letters, suggère une percée potentielle, dont la clé résiderait au cœur énigmatique de l'univers : les trous noirs. On pourrait presque parler d'un nouveau 'moment Eurêka' pour la physique, à l'instar de la découverte de la radioactivité par Becquerel.
Des chercheurs de l'Université du Sussex, dirigés par Xavier Calmet, ont utilisé l'« action effective de Vilkovisky-DeWitt » pour calculer les corrections quantiques universelles aux équations d'Einstein. Cette approche a révélé l'existence de « solutions quantiques » qui donnent naissance à des types entièrement nouveaux de trous noirs, distincts de ceux prédits par la relativité générale classique. Ces trous noirs quantiques émergent des mêmes mathématiques mais possèdent une « saveur » quantique unique. C'est un peu comme redécouvrir le vin, mais avec une nouvelle palette de goûts.
Ces solutions quantiques offrent une perspective nouvelle sur la nature des trous noirs et leur lien avec la gravité quantique. Bien que théoriquement distincts, distinguer ces trous noirs quantiques de leurs homologues classiques est actuellement une tâche quasi impossible en raison des limitations observationnelles. Cette découverte laisse entrevoir que la gravité quantique pourrait être plus proche qu'on ne l'imaginait, les trous noirs détenant potentiellement la clé pour déverrouiller ce mystère fondamental. C'est un peu comme si on avait enfin trouvé la bonne clé de voûte pour l'édifice de la physique, un défi digne des plus grands esprits scientifiques français.