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Peut-on voyager plus vite que la lumière ? Oui selon cette nouvelle théorie !

D’après la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein, rien ni personne ne peut voyager plus vite que la lumière. Mais la métrique d’Alcubierre pourrait permettre de rendre cela possible. Des physiciens se sont alors penchés sur cette théorie dans le but de la rapprocher davantage de la réalité.

Voyager à vitesse supraluminique, c’est-à-dire à plus de 300 000 km/s, relève aujourd’hui de la science-fiction. Il existe néanmoins une théorie qui suggère la faisabilité d’un tel périple. Celle-ci a en partie vu le jour grâce à la franchise Star Trek. En effet, d’après la SF, il n’existe que deux options pour se déplacer plus vite que la lumière : l’hyperespace et la distorsion.

En ce qui concerne le moteur à distorsion, il est particulièrement populaire dans la saga créée par l’écrivain et scénariste américain Eugene Wesley Roddenberry dans les années 60. Cela a amené le physicien Miguel Alcubierre à mettre au point en 1994 des formules mathématiques rendant compatible cette propulsion à la relativité d’Einstein, du moins théoriquement. Et c’est ce qu’on appelle la métrique d’Alcubierre.

Une vague dans l’espace-temps

Il faut savoir que la métrique d’Alcubierre a une autre interprétation du concept du voyage supraluminique. La théorie ne se base pas sur l’accélération à proprement parler du vaisseau spatial. Elle consiste plutôt à créer autour de celui-ci un champ d’énergie capable de plier l’espace-temps. Concrètement, l’espace derrière l’appareil se dilate, alors que celui de devant se contracte, créant une sorte de vague dans l’espace-temps.

Le vaisseau se déplacerait ainsi un peu comme une planche de surf. Le concept suggère que l’engin n’avance pas à la vitesse de la lumière. Il se déplace en quelque sorte dans une bulle et la vitesse supraluminique est atteinte grâce à la contraction de l’espace-temps.

L’énergie à masse négative, un élément important

Certes, la métrique d’Alcubierre ne viole aucune loi de la physique, mais elle présente une lacune. Cette théorie stipule effectivement que pour courber l’espace-temps et voyager ainsi à une vitesse supérieure à celle de la lumière, il est nécessaire d’utiliser de l’énergie à masse négative. En d’autres termes, une énergie dont la densité est inférieure au vide.

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Courber l’espace-temps et voyager ainsi à une vitesse supérieure à celle de la lumière (illustration d’artiste). Crédit photo : Shutterstock / Space creator

Cette source d’énergie positive/négative se comporterait comme une différence de charge électrique positive/négative. La distorsion de l’espace-temps serait ainsi rendue possible par l’opposition entre la masse positive (derrière le vaisseau) et la masse négative (devant le vaisseau). Néanmoins, l’idée d’une masse négative, bien qu’elle ait déjà été envisagée par Einstein, reste jusqu’ici une pure hypothèse.

Un travail qui pourrait changer la donne

Pour s’affranchir de l’obstacle engendré par la masse négative, une équipe internationale de physiciens baptisée Applied Physics s’est focalisée sur la question et a créé de nouvelles formules. Celles-ci sont relatives à des distorsions spatio-temporelles qui n’ont pas besoin d’une telle masse. Par rapport aux énoncés de Miguel Alcubierre, elles seraient plus proches de la réalité, permettant donc de rendre le voyage à vitesse supraluminique plus physiquement possible.

Dans leur publication parue dans la revue Classical and Quantum Gravity plus tôt cette année, les auteurs reconnaissent toutefois que les exigences de masse dans les modèles qu’ils ont développés sont loin de pouvoir être mises à l’épreuve avec les technologies actuelles. Pour eux, bien que le voyage à la vitesse de la lumière soit impossible à court ou moyen terme, leur travail constitue une avancée majeure qui pourrait un jour changer la donne.

Marc Odilon

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

2 commentaires

  1. Il n’y a absolument pas “que deux” options pour les voyages interstellaires dans la science-fiction, et non, on ne doit pas tout à Star Wars. Dans l’univers de Dune de Franck Herbert, les navigateurs de la Guilde courbent l’ espace-temps pour se déplacer de planète en planète.

  2. Ici courber l’espace temps est justement une distorsion de l’espace temps ! Ce qui est dit dans l’article !

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