Cet article présente un cadre conceptuel pour la cosmologie basé sur la correspondance entre l'énergie gravitationnelle et les niveaux d'énergie du vide. Dans ce cadre, l'effondrement gravitationnel à l'intérieur des trous noirs est interprété comme un processus qui compresse l'information de l'espace-temps et induit des transitions discrètes entre les états d'énergie du vide. Le modèle suppose que l'énergie du vide n'est pas continue mais organisée en niveaux quantifiés. Lorsque l'énergie gravitationnelle s'accumule au-delà d'un seuil critique lors de la formation d'un trou noir, l'état du vide subit une transition de phase vers un niveau d'énergie inférieur. L'énergie libérée entraîne l'inflation dans une nouvelle région de l'espace-temps généré, produisant un nouvel univers en expansion. Un élément clé de ce cadre est la relation duale entre l'énergie gravitationnelle et l'énergie du vide. La compression gravitationnelle de l'espace-temps convertit efficacement les degrés de liberté associés à la gravité en énergie du vide qui gouverne l'expansion de l'univers nouvellement formé. Cette correspondance fournit une explication possible pour l'entropie extrêmement basse observée dans l'univers primitif. Le cadre suggère également que différents univers peuvent émerger avec différents niveaux d'énergie du vide selon l'équilibre entre l'énergie gravitationnelle et les fluctuations quantiques lors de la transition. Si l'énergie libérée lors de la transition est suffisante pour élever le niveau de vide de l'ensemble de l'espace-temps nouveau-né, l'univers se stabilise à un niveau de vide plus élevé. Sinon, il se stabilise à un niveau inférieur, conduisant à des univers avec des propriétés physiques différentes. De plus, le modèle se connecte naturellement au principe holographique. Puisque le contenu informationnel de l'espace-temps est associé à des surfaces de bord telles que les horizons des trous noirs, la compression d'information lors de l'effondrement gravitationnel peut déclencher des transitions d'état du vide encodées holographiquement sur ces frontières. Ce cadre intègre des concepts de la physique des trous noirs, des transitions de phase du vide, de l'inflation cosmique et de l'holographie dans une image unifiée de la génération et de l'évolution de l'univers. Il propose que notre univers lui-même ait peut-être originaire à la suite d'une telle transition du vide déclenchée à l'intérieur d'un trou noir dans un univers parent.
Takaaki Sueoka (Jeudi,) a étudié cette question.