QUE SONT LES TROUS DE VER?

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En science-fiction, les trous de ver sont une méthode souvent utilisée pour parcourir de grandes distances à travers l'espace. Ces ponts magiques sont-ils vraiment possibles?

Avec tout mon enthousiasme pour l’avenir de l’humanité dans l’espace, il y a un problème flagrant. Même avec les technologies de vol spatial les plus optimistes que nous puissions imaginer, nous n'atteindrons jamais une autre étoile dans une vie humaine.

La réalité nous dit que même les étoiles les plus proches sont loin de façon incompréhensible et nécessiteraient de grandes quantités d'énergie ou de temps pour faire le voyage. La réalité dit que nous aurions besoin d'un navire qui peut en quelque sorte durer des centaines ou des milliers d'années, tandis que des générations d'astronautes naissent, vivent leur vie et meurent en transit vers une autre étoile.

La science-fiction, quant à elle, nous séduit par ses méthodes séduisantes de propulsion avancée. Montez le lecteur de chaîne et regardez les étoiles passer devant nous, faisant un voyage à Alpha Centauri aussi rapide qu'une croisière de plaisance.

Vous savez quoi de plus simple encore? Un trou de ver; une passerelle magique qui relie deux points dans l'espace et le temps l'un à l'autre. Alignez simplement les chevrons pour composer votre destination, attendez que la porte des étoiles se stabilise, puis marchez… marchez! jusqu'à votre destination à une demi-galaxie.

Ouais, ce serait vraiment sympa. Quelqu'un devrait vraiment se mettre à inventer ces trous de ver, inaugurant un nouvel avenir audacieux de speedwalking intergalactique. Que sont les trous de ver, exactement, et combien de temps jusqu'à ce que j'arrive à en utiliser un?.

Un trou de ver, également connu sous le nom de pont Einstein-Rosen est une méthode théorique de pliage de l'espace et du temps afin que vous puissiez connecter deux endroits dans l'espace ensemble. Vous pourrez alors voyager instantanément d'un endroit à un autre.

Nous utiliserons cette démonstration classique du film Interstellar, où vous tracez une ligne à partir de deux points, sur une feuille de papier, puis pliez le papier et piquez votre crayon pour raccourcir le voyage. Cela fonctionne très bien sur le papier, mais est-ce vraiment de la physique?

Comme nous l’a appris Einstein, la gravité n’est pas une force qui tire la matière comme le magnétisme, c’est en fait une déformation de l’espace-temps. La Lune pense qu'elle suit simplement une ligne droite à travers l'espace, mais elle suit en fait le chemin déformé créé par la gravité de la Terre.

Et donc, selon Einstein et le physicien Nathan Rosen, vous pouvez emmêler l'espace-temps si étroitement que deux points partagent le même emplacement physique. Si vous pouviez ensuite garder le tout stable, vous pourriez séparer soigneusement les deux régions de l'espace-temps afin qu'elles soient toujours au même endroit, mais séparées par la distance que vous souhaitez.

Descendez le puits gravitationnel d'un côté du trou de ver, puis apparaissez instantanément à l'autre endroit. Des millions ou des milliards d'années-lumière de distance. Bien que les trous de ver soient théoriquement possibles à créer, ils sont pratiquement impossibles d'après ce que nous comprenons actuellement.

Le premier gros problème est que les trous de ver ne sont pas traversables selon la relativité générale. Gardez donc cela à l'esprit; la physique qui prédit ces choses, leur interdit d'être utilisées comme moyen de transport. C’est une grève assez grave contre eux.

Deuxièmement, même si des trous de ver peuvent être créés, ils seraient complètement instables, s'effondrant instantanément après leur formation. Si vous avez essayé de marcher dans une extrémité, vous pourriez aussi bien marcher dans un trou noir.

Troisièmement, même s'ils sont traversables et peuvent être maintenus stables, au moment où tout matériau tenterait de passer - même des photons de lumière - cela les ferait s'effondrer.

Il y a cependant une lueur d'espoir, car les physiciens n'ont toujours pas compris comment unifier la gravité et la mécanique quantique.

Cela signifie que l'Univers lui-même pourrait connaître des choses sur les trous de ver que nous ne comprenons pas encore. Il est possible qu’ils aient été créés naturellement dans le cadre du Big Bang, lorsque l’espace-temps de l’Univers entier s’est emmêlé dans une singularité.

Les astronomes ont en fait proposé de rechercher des trous de ver dans l'espace en recherchant comment leur gravité déforme la lumière des étoiles derrière eux. Aucun n'est encore arrivé.

Une possibilité est que les trous de ver apparaissent naturellement comme les particules virtuelles que nous savons exister. Sauf que ceux-ci seraient incompréhensiblement petits, à l'échelle de Planck. Vous allez avoir besoin d'un vaisseau spatial plus petit.

L'une des implications les plus fascinantes des trous de ver est qu'ils pourraient vous permettre de voyager dans le temps.

Voici comment ça fonctionne. Créez d'abord un trou de ver dans le laboratoire. Ensuite, prenez une extrémité du trou de ver, placez-le sur un vaisseau spatial et envolez-vous à un pourcentage significatif de la vitesse de la lumière, afin que la dilatation temporelle prenne effet.

Pour les personnes à bord du vaisseau spatial, quelques années seulement se seront produites, alors que cela aurait pu être des centaines voire des milliers pour les gens de retour sur Terre. En supposant que vous puissiez garder le trou de ver stable, ouvert et traversable, alors le parcourir serait intéressant.

Si vous êtes passé dans une direction, vous non seulement déplaceriez la distance entre les trous de ver, mais vous seriez également transporté au moment où le trou de ver connaît. Allez dans une direction et vous avancez dans le temps, allez dans l'autre sens: en arrière dans le temps.

Certains physiciens, comme Leonard Susskind, pensent que cela ne fonctionnerait pas car cela violerait deux des principes les plus fondamentaux de la physique: la conservation locale de l'énergie et le principe de l'incertitude temps-énergie.

Malheureusement, il semble vraiment que les trous de ver devront rester dans le domaine de la science-fiction dans un avenir prévisible, et peut-être pour toujours. Même s'il est possible de créer des trous de ver, vous devez les garder stables et ouverts, puis vous devez comprendre comment laisser pénétrer la matière sans s'effondrer. Pourtant, si nous pouvions le comprendre, cela rendrait le voyage spatial très pratique.

Si vous pouviez installer deux extrémités d'un trou de ver n'importe où dans l'Univers, où seraient-elles? Dites-nous vos idées dans les commentaires ci-dessous.