De nombreux articles de médias continuent d’entretenir le mythe du trou noir destructeur que pourrait potentiellement créer les collisions de particules au LHC. Alors que la possibilité de la formation d’un trou noir n’est théoriquement pas nécessairement exclue, au regard des caractéristiques physiques mises en jeu, ce dernier ne représenterait aucun danger pour la planète.
Le LHC (Large Hadron Collider) est le collisionneur de particules actuel le plus puissant. Les protons, qui voyagent dans son tunnel circulaire de 27 km à une vitesse de 299’792’455.3 m/s (soit 99.9999991% de la vitesse de la lumière dans le vide), produisent une énergie de collision de 14 TeV.
À ces niveaux d’énergie, le LHC est donc capable de créer toutes les particules prédites par le Modèle Standard :
Cependant, tous les trous noirs s’évaporent selon le mécanisme du rayonnement de Hawking, le temps d’évaporation (ou désintégration) étant proportionnel à l’énergie et à la masse du trou noir :
Une énergie de 14 TeV équivaut à une durée de vie de 10-83 seconde, en d’autres termes, un trou noir de 14 TeV se désintégrerait en 10-83 seconde. C’est 40 ordres de grandeurs en dessous du seuil minimal de stabilité des processus physiques (c’est-à-dire le temps de Planck) :
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Selon les équations de la relativité générale et les simulations les plus récentes, la masse minimale qu’un trou noir doit posséder pour rester suffisamment stable est de 0.00002 gramme, soit 15 ordres de grandeurs de plus que ce que le LHC est capable de produire :
Pour maintenir la relative stabilité d’un trou noir créé au LHC, l’implication d’une nouvelle physique est nécessaire, notamment celle des dimensions supplémentaires :
Et même si un trou noir était effectivement créé au LHC, sa masse serait si faible que ses effets gravitationnels seraient complètement négligeables. En effet, il aurait alors un taux d’absorption de la matière égal à 1.1×10-25 gramme par seconde :
Ainsi, il faudrait environ 3 milliards de milliards d’années au trou noir pour atteindre une masse d’1 kg :
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