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Dossier : peut-on ouvrir une porte vers les étoiles grâce à un trou de ver ?

ActualitéClassé sous :Astronomie , physique , voyage dans le temps

Depuis la fin des années 1980, il n'est plus tabou en science de réfléchir à l'idée de voyager dans le temps ou entre les étoiles en empruntant des raccourcis dans l'espace-temps. Mais pourra-t-on vraiment construire une porte des étoiles comme dans Stargate et rencontrer ainsi des civilisations extraterrestres, plutôt que de tenter de communiquer avec elles à l'aide du programme Seti ? À l'occasion du mois que Futura-Sciences consacre à la science insolite, découvrez des réponses à ces questions dans un dossier consacré au voyage dans l'espace-temps.

Un peu de plutonium suffit pour que les héros de Retour vers le futur puissent voyager dans le temps. Si la physique n'interdit pas rigoureusement de tels voyages, il semble qu'ils soient réserver aux particules d'antimatière comme les positrons. Pour des objets macroscopiques, il faudrait qu'il traverse des trous de vers mais il faudrait bien plus que l'énergie produite par le Soleil pour en ouvrir un. © DR

 

Trous de ver : l'expression fait rêver mais quel est exactement leur statut dans la science actuelle ? Peut-on vraiment espérer voyager dans le temps et rejoindre les étoiles grâce à eux, à la manière des héros de Stargate ou de Valérian et Laureline ? 

 

 

 

La science-fiction fait grand usage du voyage dans le temps ainsi que du concept de trous de ver, des raccourcis dans l'espace-temps permettant de contourner la limitation de la vitesse des trajets interstellaires imposée par les lois de la relativité restreinte. S'agit-il de quelque chose de...

 

 

 

Il existe de profondes relations entre les concepts de la relativité restreinte et ceux de la théorie électromagnétique de Maxwell-Lorentz. Historiquement l'une a d'ailleurs été à l'origine de l'autre. On définit un champ électrique comme la donnée de l'intensité de ce champ en tout point de...

 

 

 

Voici quelques rappels, très utiles, sur la théorie de la relativité générale. Ils permettront de poser les concepts de base. De gauche à droite, Riemann, Christoffel, Ricci-Curbastro, les mathématiciens ayant développé les outils de géométrie non euclidienne nécessaires à la...

 

 

 

Lorsqu'on aborde le sujet de l'espace-temps, deux notions essentielles sont à considérer : le pont d'Einstein-Rosen et les trous de ver de Wheeler-Misner. Pont d'Einstein-Rosen - Nathan Rosen. © DR Le pont d'Einstein-Rosen Dans sa quête de l'unification des forces et de la matière avec la...

 

 

 

Considérons maintenant une autre étape vers la théorie moderne des voyages dans le temps et l'espace : l'univers de Gödel et la solution de Kerr. Kurt Gödel et Einstein à Princeton. © Oskar Morgenstern, Institute of Advanced Study Archives L'univers de Gödel La généralisation dans...

 

 

 

Voyons ici les singularités en relativité générale et le cylindre de Tipler.  Roger Penrose. © University of Georgia / Stephen Hawking. © Nasa Singularités et relativité générale L'existence d'une singularité au cœur de la solution de Schwarzschild ne permet pas,...

 

 

 

Parallèlement à Tipler, Stephen Hawking s'était lancé dans l'analyse du comportement d'un champ quantique en espace-temps courbe au voisinage d'un trou noir. Alors que tout semblait indiquer que rien ne pouvait en sortir, il découvrit à sa grande stupéfaction qu'on pouvait associer un...

 

 

 

Dans les années 1980, la théorie des trous de ver reçoit un nouveau souffle, surtout sous l'influence de Hawking. En effet, ils sont une possibilité logique pour expliquer le célèbre paradoxe de l'information avec les trous noirs dont Hawking lui-même a souligné, le premier,...

 

 

 

En 1988, Thorne, Morris, et Yurtsever révélèrent le résultat de leurs calculs avec l'énergie négative ainsi que leur incroyable implication dans l'article intitulé Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition. Kip Stephen Thorne est un physicien théoricien américain,...

 

 

 

Toutes ces spéculations sur les trous de ver semblent bien loin de la réalité et ceux-ci à tout jamais hors de portée de notre technologie. Ne perdons pas espoir si tôt ! Les années 2010-2020 seront peut être considérées par les historiens de l'avenir comme l'aurore d'un changement...

 

 

 

Pour aller plus loin dans la connaissance des trous de ver, consultez la bibliographie renseignée. Liens techniques sur la relativité générale  Cours de relativité générale  Ruth Williams (Yellow Report Cern) : An introduction to curved space-times Gerard 't Hooft...

 

Le Large Hadron Collider, ou LHC, est un instrument composé de collisionneurs et d'accélérateurs de particules. Ses expériences ont pour but d'améliorer notre connaissance de l'histoire de l'univers.

 

 

 

C'est la machine la plus complexe conçue et réalisée dans toute l'histoire de l'humanité. Le Large Hadron Collider, ou LHC, a pour but de recréer les conditions de la naissance de l'univers et de partir à la recherche de la mystérieuse matière noire pour, peut-être, nous révéler...

 

 

 

Avec le Cern, le LHC rassemble autour de lui une communauté mondiale de plusieurs milliers de chercheurs et d'ingénieurs mais ce nombre est bien plus important si l'on tient compte de tous ceux qui, travaillant en physique des hautes énergies, en astroparticules et cosmologie, attendent de la...

 

 

 

Une chose est certaine : pour espérer observer le Higgs, le déconfinement des hadrons et les particules supersymétriques, il faut reconstituer des conditions de température, et donc d'énergie, qui existaient avant le premier milliardième de seconde après la naissance de l'univers observable,...

 

 

 

Dans les détecteurs du LHC, les faisceaux de protons se croisent et produisent un milliard de collisions par seconde. Une partie d'entre elles ne produit pas de particules mais les autres produisent une véritable cascade de productions et de désintégrations de particules. Initialement, la vaste...

 

 

 

Le LHC est la machine de tous les records lorsque l'on examine aussi la puissance informatique que les physiciens et les ingénieurs doivent utiliser pour faire parler la nature.  Une grappe de PC sous Linux au LHC. © Cern Atlas, l'étonnante puissance de calcul Prenons...

 

  

Futura vous propose de découvrir deux entretiens vidéo - enregistrés quelques semaines avant le 10 septembre 2008 - de responsables du LHC. Les différentes questions posées : Qu'a-t-il fallu mettre en œuvre pour lancer le LHC ?Que peut-on attendre de la circulation des premiers faisceaux...