🕳🌌1 000 bus dans un trou noir : où est passée l'information ?
Connectez-vous pour changer la langue des sous-titres, ajuster la vitesse et la taille/couleur des sous-titres.
Cette vidéo explique ce qu'est un trou noir, introduit le concept d'entropie et le second principe de la thermodynamique, puis présente le paradoxe de l'information lié à la disparition de l'entropie des objets avalés par un trou noir.
- 0:00 Qu'est-ce qu'un trou noir ? Il s'agit d'un astre qui a une telle attraction gravitationnelle
- 0:04 que si un objet passe trop près de l'astre, il tombe automatiquement dedans, et ce même
- 0:10 si il s'agit de la lumière.
- 0:12 C'est pour ça que le trou noir s'appelle trou noir, c'est parce qu'il ne peut pas
- 0:16 réfléchir la lumière, par exemple, à contrario des planètes.
- 0:20 Pour l'instant, il n'y a pas de paradoxe.
- 0:21 Pour introduire le paradoxe, j'ai besoin de définir l'entropie.
- 0:25 Imaginons que vous avez des chemises de toutes les couleurs que vous voulez placer sur des
- 0:29 centres.
- 0:30 Si vous le faites dans le noir, il y a très peu de chances pour que quand vous allumiez
- 0:32 la lumière, les chemises soient rangées selon les couleurs de l'arc-en-ciel.
- 0:38 Au contraire, il y a une infinité de chances pour que les chemises soient placées en mélangeant
- 0:43 toutes les couleurs.
- 0:44 Et ça, c'est parce qu'il y a beaucoup plus de configurations qui mènent à ça,
- 0:48 plutôt que les configurations qui mènent au classement par couleur de l'arc-en-ciel.
- 0:52 Et ça, en fait, ça va être mesuré par l'entropie.
- 0:57 Un autre exemple, ça va être de prendre un verre d'eau et de zoomer.
- 1:01 Si on zoom sur ce verre d'eau, les molécules d'eau peuvent être dans mille et une configurations
- 1:07 ou positions possibles.
- 1:08 Quand on dézoome, ça va donner la même chose.
- 1:10 Et toutes ces configurations, ça donne l'entropie de l'eau.
- 1:13 Et c'est donné par la formule S égale Kb ln de ω, avec ω, le nombre de configurations.
- 1:26 Il y a une loi qui dit que l'entropie de l'univers ne peut que rester constante ou augmenter.
- 1:33 Autrement dit, l'univers tend vers le désordre.
- 1:37 Et il y a aussi une autre loi qui dit que si on prend un trou noir, il est uniquement
- 1:44 caractérisé par sa masse, sa vitesse de rotation et sa charge électrique.
- 1:49 Donc, si on prend deux trous noirs identiques, avec un qui a avalé mille bus et l'autre
- 1:57 zéro, mais qui ont la même masse, la même charge électrique et la même vitesse de rotation,
- 2:03 alors on ne peut pas distinguer lequel des deux trous noirs a avalé mille bus.
- 2:07 Et ça, c'est une contradiction.
- 2:10 Pourquoi ? Parce que les bus ont une entropie.
- 2:13 Et donc, quand les bus tombent dans le trou noir, cette entropie va disparaître puisque
- 2:19 l'entropie du trou noir est de zéro selon la théorie d'Einstein.
- 2:22 Et ça, c'est un paradoxe qu'on appelle le paradoxe de l'information.
- 2:27 Et il est aujourd'hui partiellement résolu.
- 2:30 Et c'est ce sur quoi porte notamment ma thèse.
- 0:00 What is a black hole? It's a celestial body with such strong gravitational pull
- 0:04 that if an object passes too close to it, it automatically falls in, even
- 0:10 if it's light.
- 0:12 That's why a black hole is called a black hole; it's because it cannot
- 0:16 reflect light, unlike planets, for example.
- 0:20 For now, there's no paradox.
- 0:21 To introduce the paradox, I need to define entropy.
- 0:25 Imagine you have shirts of all colors that you want to place on
- 0:29 racks.
- 0:30 If you do it in the dark, there's very little chance that when you turn on
- 0:32 the light, the shirts will be arranged according to the colors of the rainbow.
- 0:38 On the contrary, there's an infinite chance that the shirts will be placed by mixing
- 0:43 all the colors.
- 0:44 And that's because there are many more configurations that lead to that,
- 0:48 rather than configurations that lead to sorting by rainbow color.
- 0:52 And that, in fact, will be measured by entropy.
- 0:57 Another example would be to take a glass of water and zoom in.
- 1:01 If we zoom in on this glass of water, the water molecules can be in a thousand and one configurations
- 1:07 or possible positions.
- 1:08 When we zoom out, it will look the same.
- 1:10 And all these configurations give the entropy of water.
- 1:13 And it's given by the formula S equals Kb ln of ω, with ω being the number of configurations.
- 1:26 There's a law that states that the entropy of the universe can only remain constant or increase.
- 1:33 In other words, the universe tends towards disorder.
- 1:37 And there's also another law that says if we take a black hole, it is uniquely
- 1:44 characterized by its mass, its rotation speed, and its electric charge.
- 1:49 So, if we take two identical black holes, one that has swallowed a thousand buses and the other
- 1:57 zero, but they have the same mass, the same electric charge, and the same rotation speed,
- 2:03 then we cannot distinguish which of the two black holes swallowed a thousand buses.
- 2:07 And that's a contradiction.
- 2:10 Why? Because buses have entropy.
- 2:13 And so, when the buses fall into the black hole, this entropy will disappear since
- 2:19 the black hole's entropy is zero according to Einstein's theory.
- 2:22 And that's a paradox called the information paradox.
- 2:27 And it is partially resolved today.
- 2:30 And that's what my thesis is particularly about.
- 0:00 ブラックホールとは何でしょう？それは非常に強い重力を持つ天体です。
- 0:04 その天体に物体が近づきすぎると、自動的に吸い込まれてしまいます。それは
- 0:10 光であっても同じです。
- 0:12 だからブラックホールはブラックホールと呼ばれるのです。なぜなら、
- 0:16 例えば惑星とは異なり、光を反射できないからです。
- 0:20 今のところ、パラドックスはありません。
- 0:21 パラドックスを導入するために、エントロピーを定義する必要があります。
- 0:25 あらゆる色のシャツがあり、それを
- 0:29 中心に置きたいと想像してください。
- 0:30 暗闇の中でそれを行うと、明かりをつけたときに
- 0:32 シャツが虹の色順に並んでいる可能性はほとんどありません。
- 0:38 それどころか、シャツが混ざった状態で置かれている可能性は無限にあり、
- 0:43 すべての色が混ざり合っているでしょう。
- 0:44 そしてそれは、そうなる配置の方が、
- 0:48 虹の色順に並ぶ配置よりもはるかに多いからです。
- 0:52 そして、これは実際にはエントロピーによって測定されます。
- 0:57 もう一つの例は、コップ一杯の水をズームインすることです。
- 1:01 このコップの水をズームインすると、水分子は千差万別の配置や
- 1:07 位置をとることができます。
- 1:08 ズームアウトすると、同じように見えます。
- 1:10 そして、これらすべての配置が水の持つエントロピーとなります。
- 1:13 これはS = Kb ln ωという式で表され、ωは配置の数です。
- 1:26 宇宙のエントロピーは一定であるか、増加するかのどちらかであるという法則があります。
- 1:33 言い換えれば、宇宙は無秩序に向かっています。
- 1:37 また、ブラックホールは、
- 1:44 その質量、回転速度、電荷によってのみ特徴づけられるという別の法則もあります。
- 1:49 ですから、もし同じブラックホールが2つあり、一方は千台のバスを飲み込み、もう一方は
- 1:57 ゼロ台だったとしても、質量、電荷、回転速度が同じであれば、
- 2:03 どちらのブラックホールが千台のバスを飲み込んだのか区別することはできません。
- 2:07 そして、これは矛盾です。
- 2:10 なぜか？バスにはエントロピーがあるからです。
- 2:13 ですから、バスがブラックホールに落ちると、このエントロピーは消滅します。なぜなら、
- 2:19 アインシュタインの理論によれば、ブラックホールのエントロピーはゼロだからです。
- 2:22 そして、これは情報パラドックスと呼ばれるパラドックスです。
- 2:27 そして、それは今日、部分的に解決されています。
- 2:30 そして、これこそが私の論文の主なテーマです。
- 0:00 블랙홀이란 무엇인가요? 블랙홀은 중력이 너무 강해서
- 0:04 어떤 물체가 그 천체에 너무 가까이 가면 자동으로 빨려 들어가고,
- 0:10 심지어 빛조차도 마찬가지입니다.
- 0:12 그래서 블랙홀이 블랙홀이라고 불리는 이유는 빛을
- 0:16 반사할 수 없기 때문입니다. 예를 들어 행성과는 다르게 말이죠.
- 0:20 지금까지는 역설이 없습니다.
- 0:21 이 역설을 소개하기 위해 엔트로피를 정의해야 합니다.
- 0:25 모든 색깔의 셔츠를 가지고 있다고 상상해 보세요. 그것들을
- 0:29 선반에 놓으려고 합니다.
- 0:30 어둠 속에서 그렇게 한다면, 불을 켰을 때 셔츠들이
- 0:32 무지개 색깔 순서대로 정리되어 있을 가능성은 거의 없습니다.
- 0:38 반대로, 셔츠들이 모든 색깔이 뒤섞여 놓여 있을 가능성은 무한합니다.
- 0:44 그리고 그것은 그렇게 되는 배열이 훨씬 더 많기 때문입니다.
- 0:48 무지개 색깔 순서대로 분류되는 배열보다 말이죠.
- 0:52 그리고 이것은 사실 엔트로피로 측정됩니다.
- 0:57 다른 예로는 물 한 잔을 들고 확대하는 것입니다.
- 1:01 이 물 한 잔을 확대하면, 물 분자들은 수많은 배열
- 1:07 또는 가능한 위치에 있을 수 있습니다.
- 1:08 축소해도 마찬가지입니다.
- 1:10 그리고 이 모든 배열이 물의 엔트로피를 나타냅니다.
- 1:13 이것은 S는 Kb ln ω라는 공식으로 주어지며, 여기서 ω는 배열의 수입니다.
- 1:26 우주의 엔트로피는 일정하게 유지되거나 증가할 수밖에 없다는 법칙이 있습니다.
- 1:33 다시 말해, 우주는 무질서로 향합니다.
- 1:37 그리고 또 다른 법칙은 블랙홀을 보면 오직
- 1:44 그 질량, 회전 속도, 그리고 전하로만 특징지어진다는 것입니다.
- 1:49 따라서, 천 대의 버스를 삼킨 블랙홀과 아무것도 삼키지 않은 블랙홀 두 개가 있는데,
- 1:57 이들이 동일한 질량, 동일한 전하, 동일한 회전 속도를 가진다면,
- 2:03 어떤 블랙홀이 천 대의 버스를 삼켰는지 구별할 수 없습니다.
- 2:07 그리고 이것은 모순입니다.
- 2:10 왜냐고요? 버스에는 엔트로피가 있기 때문입니다.
- 2:13 따라서 버스가 블랙홀에 떨어지면, 이 엔트로피는 사라질 것입니다. 왜냐하면
- 2:19 아인슈타인의 이론에 따르면 블랙홀의 엔트로피는 0이기 때문입니다.
- 2:22 그리고 이것이 바로 정보 역설이라고 불리는 역설입니다.
- 2:27 그리고 이것은 오늘날 부분적으로 해결되었습니다.
- 2:30 그리고 이것이 특히 제 논문의 주제입니다.
- 0:00 Lỗ đen là gì? Đó là một thiên thể có lực hấp dẫn mạnh đến mức
- 0:04 nếu một vật thể đi quá gần thiên thể đó, nó sẽ tự động rơi vào, và điều này thậm chí
- 0:10 áp dụng cả với ánh sáng.
- 0:12 Đó là lý do tại sao lỗ đen được gọi là lỗ đen, vì nó không thể
- 0:16 phản chiếu ánh sáng, ví dụ, không giống như các hành tinh.
- 0:20 Hiện tại, chưa có nghịch lý nào.
- 0:21 Để giới thiệu nghịch lý, tôi cần định nghĩa entropy.
- 0:25 Hãy tưởng tượng bạn có những chiếc áo sơ mi đủ màu mà bạn muốn đặt lên các
- 0:29 vị trí.
- 0:30 Nếu bạn làm điều đó trong bóng tối, rất ít khả năng khi bạn bật
- 0:32 đèn lên, những chiếc áo sơ mi sẽ được sắp xếp theo màu cầu vồng.
- 0:38 Ngược lại, có vô số khả năng những chiếc áo sơ mi sẽ được đặt lẫn lộn
- 0:43 tất cả các màu.
- 0:44 Và điều đó là vì có nhiều cấu hình hơn dẫn đến điều này,
- 0:48 hơn là các cấu hình dẫn đến việc phân loại theo màu cầu vồng.
- 0:52 Và điều này, trên thực tế, sẽ được đo bằng entropy.
- 0:57 Một ví dụ khác là lấy một cốc nước và phóng to.
- 1:01 Nếu chúng ta phóng to cốc nước này, các phân tử nước có thể ở trong hàng nghìn và một cấu hình
- 1:07 hoặc vị trí có thể.
- 1:08 Khi chúng ta thu nhỏ, nó sẽ cho ra kết quả tương tự.
- 1:10 Và tất cả những cấu hình này, tạo nên entropy của nước.
- 1:13 Và nó được cho bởi công thức S bằng Kb ln của ω, với ω là số cấu hình.
- 1:26 Có một định luật nói rằng entropy của vũ trụ chỉ có thể giữ nguyên hoặc tăng lên.
- 1:33 Nói cách khác, vũ trụ có xu hướng hỗn loạn.
- 1:37 Và cũng có một định luật khác nói rằng nếu chúng ta lấy một lỗ đen, nó chỉ được
- 1:44 đặc trưng bởi khối lượng, tốc độ quay và điện tích của nó.
- 1:49 Vì vậy, nếu chúng ta lấy hai lỗ đen giống hệt nhau, một cái đã nuốt nghìn chiếc xe buýt và cái kia
- 1:57 không nuốt cái nào, nhưng chúng có cùng khối lượng, cùng điện tích và cùng tốc độ quay,
- 2:03 thì chúng ta không thể phân biệt được lỗ đen nào trong hai lỗ đen đã nuốt nghìn chiếc xe buýt.
- 2:07 Và đó là một mâu thuẫn.
- 2:10 Tại sao? Bởi vì những chiếc xe buýt có entropy.
- 2:13 Và do đó, khi những chiếc xe buýt rơi vào lỗ đen, entropy này sẽ biến mất vì
- 2:19 entropy của lỗ đen là bằng không theo lý thuyết của Einstein.
- 2:22 Và đó là một nghịch lý mà chúng ta gọi là nghịch lý thông tin.
- 2:27 Và ngày nay nó đã được giải quyết một phần.
- 2:30 Và đó là điều mà luận án của tôi đặc biệt tập trung vào.
La vidéo débute par une explication fondamentale de ce qu'est un trou noir. Elle le décrit comme un astre doté d'une attraction gravitationnelle si intense que tout objet, y compris la lumière, qui s'en approche trop est irrémédiablement attiré et ne peut s'échapper. C'est cette incapacité à réfléchir la lumière qui lui confère son appellation de "trou noir". Pour introduire le paradoxe central, la vidéo définit ensuite le concept d'entropie. L'entropie est illustrée par deux exemples concrets. Le premier utilise l'analogie de chemises de différentes couleurs rangées aléatoirement dans le noir : il est beaucoup plus probable qu'elles soient mélangées plutôt que classées par couleur de l'arc-en-ciel, car il existe une infinité de configurations menant au désordre. Le second exemple zoome sur un verre d'eau, montrant que les molécules d'eau peuvent adopter une multitude de configurations, toutes contribuant à l'entropie de l'eau, mesurée par la formule S = Kb ln(ω). La vidéo souligne ensuite une loi fondamentale de l'univers : l'entropie ne peut que rester constante ou augmenter, ce qui signifie que l'univers tend naturellement vers le désordre. Le cœur de la discussion porte sur le paradoxe de l'information. Une autre loi est présentée : un trou noir est uniquement caractérisé par sa masse, sa vitesse de rotation et sa charge électrique. Cela mène à une contradiction apparente : si l'on compare deux trous noirs ayant les mêmes caractéristiques (masse, charge, rotation), l'un ayant "avalé" mille bus et l'autre aucun, ils seraient indiscernables. Or, les bus possèdent une entropie. Selon la théorie d'Einstein, l'entropie d'un trou noir est de zéro. La disparition de l'entropie des bus lorsqu'ils tombent dans le trou noir constitue le paradoxe de l'information. La vidéo conclut en mentionnant que ce paradoxe est aujourd'hui partiellement résolu et qu'il est au centre de la thèse de l'intervenant. Les points clés à retenir sont la définition des trous noirs, la compréhension de l'entropie comme mesure du désordre, et la nature du paradoxe de l'information qui remet en question la conservation de l'information dans l'univers.
Synchronisation des sous-titres
Les sous-titres sont décalés par rapport à l'audio ? Ajustez le timing ici :
Négatif = sous-titres plus tôt, positif = plus tard. Enregistré sur cet appareil, séparément pour chaque vidéo et chaque extrait.
Signaler une erreur
Dites-nous ce qui ne va pas. Nous lisons chaque signalement.
0 commentaire
Soyez le premier à commenter.