Dans la science-fiction, les trous de ver sont souvent utilisés pour parcourir de longues distances dans l'espace. Ces ponts magiques sont-ils possibles en réalité?
Avec tout cet enthousiasme, l'avenir de l'humanité dans l'espace (ici par espace ne signifie pas le système solaire ni même la galaxie) semble flou. Nous sommes des sacs de viande et d'eau, il y a encore plus d'eau et les étoiles sont très, très loin. Armé de la technologie de vol spatial la plus optimiste qui soit, atteindre une autre étoile dans une vie a peu de chances de réussir.
La réalité nous dit que même les étoiles les plus proches sont inconcevablement loin, et il faudra énormément d'énergie et de temps pour faire le voyage. La réalité dit que nous avons besoin d'un navire qui puisse survivre pendant des centaines ou des milliers d'années, au cours desquels des générations et des générations d'astronautes naîtront, vivront leur vie et mourront sur le chemin d'une autre étoile.
La science-fiction, par contre, nous taquine avec des techniques séduisantes de mouvement avancé. Allumez votre chaîne et regardez les étoiles passer, et le voyage vers Alpha Centauri est comme une croisière.
C'est encore plus facile de faire un trou de ver. Un pont magique reliant deux points dans l'espace et dans le temps. Déterminez simplement votre destination, attendez que la porte des étoiles se stabilise et bouge. Déplacez-vous vers un endroit à une demi-galaxie de vous.
Ce serait bien. Quelqu'un doit certainement inventer ces trous de ver, pavant - non, coupant - un chemin pour nous dans un nouvel avenir courageux de voyage intergalactique. D'où viennent ces trous de ver et pourquoi ne les utilisons-nous toujours pas?
Un trou de ver, également connu sous le nom de pont Einstein-Rosen, est une méthode théorique de perçage de l'espace et du temps afin que deux points de l'espace puissent être connectés ensemble. Et puis passez instantanément de l'un à l'autre.
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Un exemple classique d'une démonstration de trou de ver a été montré dans le film Interstellar: vous dessinez deux points sur du papier, puis pliez le papier et percez les deux points avec un crayon. Ok, tout est clair sur le papier, mais qu'en est-il de la physique?
Einstein a montré que la gravité n'est pas une force qui attire la matière comme le magnétisme, mais plie plutôt l'espace-temps. La lune pense qu'elle se déplace en ligne droite à travers l'espace, mais suit en fait une trajectoire courbe créée par la gravité terrestre.
Albert Einstein et le physicien Nathan Rosen ont décidé qu'il était possible de confondre l'espace-temps si étroitement que deux points partageraient le même emplacement physique. Si vous parvenez ensuite à stabiliser le tout, vous pouvez séparer soigneusement les deux régions de l'espace-temps afin qu'elles soient au même endroit, mais à n'importe quelle distance l'une de l'autre.
Plongez dans le puits de gravité d'un côté du trou de ver et retrouvez-vous instantanément de l'autre côté. Des millions ou des milliards d'années-lumière. Et s'il est théoriquement parfaitement possible de créer des trous de ver, en pratique, à partir de ce que nous savons à l'heure actuelle, c'est presque impossible.
Le premier problème majeur est que les trous de ver sont infranchissables selon la relativité générale. Pensez-y: la physique qui prédit ces choses ne permet pas de les utiliser comme moyen de transport. C'est un argument fort contre eux.
Deuxièmement, même s'il est possible de créer des trous de ver, ils seront complètement instables et s'effondreront immédiatement après leur formation. Si vous essayez de marcher dans un sens, vous pouvez facilement vous retrouver dans un trou noir.
Troisièmement, même s'ils sont praticables et stables, la tentative de tout matériau de les traverser - même des photons de lumière - peut conduire à un effondrement.
Cependant, il y a une lueur d'espoir, car les physiciens n'ont pas complètement compris comment combiner la gravité et la mécanique quantique.
Cela signifie que l'univers lui-même peut cacher des faits sur les trous de ver que nous ne comprenons pas encore. Il est possible qu'ils aient émergé naturellement dans le cadre du Big Bang, lorsque l'espace-temps de l'univers entier était enchevêtré dans une singularité.
Les astronomes ont suggéré de rechercher des trous de ver dans l'espace en observant comment leur gravité déforme la lumière des étoiles derrière eux. Mais jusqu'à présent, rien n'a été trouvé.
Il y a aussi la possibilité que les trous de ver apparaissent naturellement, comme les particules virtuelles dont nous savons qu'elles existent. Seulement, ils seront extrêmement petits, à l'échelle de Planck. Vous aurez besoin d'un petit vaisseau spatial.
L'une des conséquences les plus fascinantes des trous de ver est qu'ils peuvent être utilisés pour voyager dans le temps.
Voilà comment cela fonctionne. Commencez par créer un trou de ver dans le laboratoire. Ensuite, prenez une extrémité du trou de ver, placez-le sur le vaisseau spatial et volez à une vitesse proche de la lumière pour que l'effet de dilatation du temps fonctionne.
Pour les humains, seules quelques années passeront sur un vaisseau spatial, tandis que des centaines voire des milliers d'années passeront sur Terre. Si vous parvenez à garder le trou de ver stable, ouvert et praticable, il serait très intéressant de le traverser.
Si vous marchez dans une direction, vous ne couvrirez pas seulement la distance entre les trous de ver, mais vous voyagerez également d'une fois à l'autre. De plus, il devrait fonctionner dans les deux sens, aller et retour. Certains physiciens, comme Leonard Susskind, pensent que cela ne fonctionnera pas car cela viole deux principes fondamentaux de la physique: la conservation de l'énergie locale et le principe d'incertitude énergie-temps.
Malheureusement, il semble que les vortex devraient rester dans la science-fiction dans un avenir prévisible, et peut-être pour toujours. Même si l'occasion se présente de créer un trou de ver, il devra être maintenu stable et ouvert, et comment empêcher la matière qu'il contient de s'effondrer. Cependant, si jamais nous réussissons cet exploit, la question des voyages dans l'espace sera résolue.
