Les scientifiques représentent un trou de ver, ou comme on l'appelle aussi communément, un trou de ver sous la forme d'un tunnel situé entre deux tourbillons de lumière. En réalité, personne dans la communauté scientifique ne sait à quoi pourraient ressembler ces objets. Cependant, un physicien russe a ses propres hypothèses à ce sujet. Ses recherches ont été récemment publiées dans la revue Physics Letters B.
Les scientifiques pensent que les trous noirs, comme leurs cousins bilatéraux, les trous de ver, ne peuvent pas être directement étudiés. Par conséquent, la seule façon d'étudier ces objets sera d'observer indirectement leur impact, qu'ils ont sur l'espace environnant et les objets qui s'y trouveront. Roman Konoplya, physicien de l'Université RUDN, a offert sa vision des caractéristiques physiques de ces objets hypothétiques, en prenant comme base notre connaissance de la lumière et la géométrie de l'espace-temps.
Dans ses recherches, il explique comment la fonction de forme d'un trou de ver lorentzien traversable à symétrie sphérique près de sa gorge peut être reconstruite si ses modes quasi-normaux haute fréquence sont connus. Tout est-il clair pour tout le monde? Pour un amateur ordinaire de trous de ver, cela sera bien sûr difficile à comprendre, nous essaierons donc d'expliquer ce que cela signifie en termes plus simples.
Selon la théorie générale de la relativité d'Einstein, ainsi que les équations de Maxwell décrivant les ondes électromagnétiques, qui nous donnent des informations sur la vitesse de la lumière, le temps et l'espace se comportent comme s'ils avaient une seule nature physique. Mais dans cette hypothèse, tout ne va bien que tant que vous n'adhérez pas à la relativité générale et à sa conclusion, selon laquelle l'espace-temps peut être serré à un point de densité infinie - un trou noir.
En 1916, le scientifique autrichien Ludwig Flamm, utilisant les mêmes mathématiques, a montré comment l'espace peut être déformé, interférant avec le flux d'informations, ce qui a conduit à l'émergence de la théorie du «trou blanc». Vingt ans plus tard, Einstein et son collègue physicien Nathan Rosen ont montré, suggéré, que les deux phénomènes pouvaient être techniquement liés l'un à l'autre. Les physiciens ont émis l'hypothèse que les informations entrant dans un trou noir pourraient sortir ailleurs dans l'espace-temps par le trou blanc.
Les candidats les plus probables pour les trous de ver seraient de minuscules trous noirs qui vont et viennent. Afin de garder un tel trou ouvert pendant longtemps, pour que quelque chose y passe, des quantités d'énergie colossales sont nécessaires. Ce qui peut être exactement derrière cette science énergétique ne peut pas encore répondre. De plus, les scientifiques ne savent toujours pas comment se comporte l'espace-temps au-delà d'un point donné. Ce qui signifie que nous ne savons pas non plus comment des choses comme la masse ou la distance changent lorsque vous vous déplacez vers le milieu du trou noir, ou dans ce cas, dans le tunnel du trou de ver.
Selon Cannabis, la clé pour comprendre la forme de la gorge entre deux trous noirs et blancs est la façon de dissiper l'énergie dans l'espace.
À la suite d'observations récentes d'ondes gravitationnelles se dispersant dans l'espace après des collisions de trous noirs et d'étoiles à neutrons, les scientifiques ont compris comment l'énergie peut être déformée dans l'espace-temps.
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Les vibrations dynamiques de la surface du trou noir sont considérées en physique comme des modes quasi normaux. En partant d'une certaine classe d'hypothèses sur la symétrie des trous de ver, Hemp estime que nous pouvons en apprendre un peu plus sur eux une fois que nous aurons établi la valeur des modes quasi normaux à haute fréquence qui pourraient émaner de leur gorge.
Dans cet esprit, il a appliqué les principes de la mécanique quantique pour déterminer comment les ondes lumineuses s'étirent dans les distorsions des champs électromagnétiques entourant les trous noirs, et a eu une idée approximative de ce à quoi les trous de ver pourraient ressembler.
Le concept du scientifique n'est pas parfait. Et pas seulement parce qu'il se fonde lui-même sur des hypothèses et sur un grand nombre d'hypothèses, mais aussi parce qu'il ne donne pas de réponse définitive.
Mais c'est un point de départ solide, estime le scientifique, qui peut être élargi dès que d'autres champs quantiques sont acceptés dans les calculs, ce qui nous donne potentiellement une nouvelle façon de les détecter.
Grâce à des études sur les ondes gravitationnelles, qui poussent de plus en plus vers l'avant, il est possible que l'insaisissable trou de ver à travers le passage devienne un jour une réalité, tout comme le faisait autrefois un trou noir.
Nikolay Khizhnyak
