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Certaines conditions gravitationnelles permettraient de traverser un trou de ver

Les trous de ver restent un fantasme de la science-fiction pour faciliter les voyages interstellaires. Il ne serait possible de les traverser que sous certaines conditions gravitationnelles.

La science-fiction présente souvent le trou de ver comme un raccourci à travers l’espace-temps; il s’agit d’un passage qu’un vaisseau spatial pourrait emprunter pour rallier deux régions diamétralement opposées de l’Univers. Étant donné que la distance entre le point de départ et la destination se compte généralement en unité astronomique ou en année-lumière, le trajet prendrait alors des siècles voire des millénaires en voyageant dans l’espace comme on le fait actuellement.

La science-fiction imagine ainsi qu’un trou de ver permettrait de faire ce type de voyage de façon très brève. Cependant, ce raccourci à travers l’espace-temps est loin d’être une réalité: son existence reste hypothétique en astrophysique.

Le problème de la traversée d’un trou de ver

« Tout voyageur essayant de traverser un trou de ver sera écrasé à l’intérieur, lorsque le tunnel s’effondre », a expliqué João Rosa, physicien théoricien à l’université d’Aveiro, au Portugal. Il mène des recherches sur la faisabilité d’un passage au travers d’un trou de ver. Le chercheur a récemment découvert que cela peut effectivement être possible, mais seulement en peaufinant notre compréhension de la gravité.

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La gravité définit la relation entre la matière et l’énergie, mais aussi entre l’espace et le temps, selon la théorie de la relativité générale d’Einstein. L’élaboration d’un trou de ver requiert une configuration de matière et d’énergie permettant de former un passage en tunnel, appelé gorge, reliant deux points distants dans l’espace.

Un passage instable

En principe, cette gorge peut être longue ou courte selon le besoin. Toutefois, pour qu’un trou de ver soit efficace, il devrait posséder une gorge plus courte que la distance normale entre les deux points. Ce type de passage ne sert pas qu’à réduire la distance; il peut aussi être un tunnel temporel, en fonction de son modèle de conception.

Certaines conditions gravitationnelles permettraient de traverser un trou de ver
Image d’illustration. Crédit photo : Shutterstock / XIE CHENGXIN

Les trous de ver basés sur les critères de la relativité générale souffrent d’un problème majeur : ils ne peuvent pas être traversés, l’entrée du passage se trouvant derrière l’horizon des événements d’un trou noir. A noter que cet horizon correspond à une “barrière” à sens unique dans l’espace.

Cela signifie qu’il est impossible d’en sortir une fois la traversée engagée. L’autre problème est l’instabilité du passage: un seul photon peut entrainer l’effondrement de la gorge ainsi que de l’ensemble de la structure du trou de ver.

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Une nouvelle gravité pour stabiliser un trou de ver

Pour se soustraire de la relativité générale et stabiliser un trou de ver, le passage doit être conçu avec un élément plus ou moins exotique: il s’agit d’une forme de matière qui a une énergie ou une masse négative. « La présence de cette matière est essentielle, car elle empêche la gorge du vortex de s’effondrer », explique le professeur Rosa.

Comme une telle matière demeure hypothétique, la construction d’un trou de ver à partir de ce concept semble ainsi impossible dans notre Univers. Quoi qu’il en soit, une compréhension améliorée de la gravité pourrait un jour permettre d’obtenir des trous de ver praticables. Le physicien théoricien s’est alors appuyé sur une théorie alternative appelée gravité hybride métrique-palatinienne généralisée.

Ses travaux sont détaillés dans un article publié en juillet dans le journal de prépublication arXiv. Autant dire qu’il s’agit d’une recherche qui n’a pas encore été validée par ses pairs !

Marc Odilon

Tout ce qui touche de près ou de loin à l'High-tech me fascine !

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