Des trous de ver traversables et stables sans matière « exotique » : possible selon une nouvelle étude

Crédit : Darkmoon_Art, Pixabay, 6544798

La traversée des vortex pourrait être possible à condition que le vortex lui-même ait une condition de gravité spécifique. C’est la conclusion finale d’une étude, qui n’est pour l’instant parue que dans arXiv, réalisée par João Rosa, un physicien de l’université d’Aveiro, au Portugal.
Le chercheur effectue plusieurs simulations pour comprendre comment un objet, par exemple un vaisseau spatial avec des humains à l’intérieur, peut passer en toute sécurité dans un trou de ver stable. Fondamentalement, le vortex ne doit pas s’effondrer sur lui-même, ne doit pas piéger l’objet qui le traverse et ne doit pas le blesser de quelque manière que ce soit.

Que sont les trous de ver ?

Les vortex sont conceptuellement très simples. Les scientifiques eux-mêmes ne peuvent même pas prétendre qu’il ne s’agit que de science-fiction, car ils sont également prédits par la théorie de la relativité générale d’Einstein. Cependant, les conditions d’un vortex stable et traversable, les caractéristiques qui nous intéressent le plus en fin de compte, sont très difficiles à réaliser et, pour de nombreux scientifiques, irréalistes.
Il y a eu beaucoup de spéculations sur les trous de ver. Certains ont avancé qu’il pourrait s’agir de « portails » qui permettraient de voyager d’un point à un autre de l’univers sans avoir à traverser tout l’espace séparant les deux points. En substance, un vortex traversable et stable reliant deux points différents de l’univers pourrait surmonter les limites actuellement infranchissables imposées par la vitesse maximale que tout corps peut atteindre.

Les trous de ver stables ne sont pas traversables.

Le fait est, comme l’ont déduit plusieurs scientifiques, que les trous de ver stables, bien que prédits par la théorie de la relativité générale, ne sont pas traversables : l’entrée se trouve derrière ce que l’on appelle « l’horizon des événements », une barrière unidirectionnelle de l’espace. En pratique, une fois que cette limite a été franchie, il n’y a pas de retour en arrière possible, et vraisemblablement pas de retour à notre espace-temps normal.
Les trous de ver sont également très instables : un seul photon traversant cette frontière suffit à la faire s’effondrer de manière catastrophique.

De la matière exotique pour stabiliser les vortex ?

L’utilisation de matière exotique a donc été envisagée, en particulier la matière à masse négative ou à énergie négative. La matière à masse négative n’a jamais été observée et ne fait partie que de la pure théorie. La matière à énergie négative, en revanche, représente quelque chose de plus « réel », même s’il semble qu’elle ne puisse être obtenue qu’à l’échelle quantique.
Toutefois, comme Rosa l’explique lui-même, la matière à énergie négative pourrait empêcher la gorge du vortex de s’effondrer sur elle-même, tuant ainsi l’hypothétique voyageur. En tout état de cause, cette matière devrait être caractérisée par une densité d’énergie négative moyenne, une caractéristique très difficile à obtenir, observée uniquement au niveau quantique et dans des cas très rares, comme l’explique Live Science.

Une nouvelle théorie : la gravité hybride généralisée métrique-Palatini

Ainsi, l’utilisation de matière à énergie négative pour construire un trou de ver ou des parties de celui-ci est actuellement totalement impossible et le restera probablement dans un avenir prévisible.
Et si nous nous débarrassions de la théorie de la gravité contenue dans la théorie de la relativité générale, du moins en ce qui concerne les trous de ver ?
Partant de cette hypothèse, le chercheur a réalisé une nouvelle étude, parue pour l’instant dans arXiv, qui se base sur une autre théorie de la gravité, celle de la métrique de gravité hybride généralisée-Palatini.
Il s’agit d’une théorie plus souple que la relativité générale en ce qui concerne les interactions entre la matière et l’énergie ainsi qu’entre l’espace et le temps.

En superposant les entrées, on peut stabiliser les trous de ver sans énergie négative.

Dans le passé, quelqu’un avait déjà proposé d’utiliser ce concept théorique pour rendre les vortex traversables, mais une énergie négative était toujours nécessaire pour stabiliser la gorge du vortex. Selon Rosa, il est toutefois possible de ne pas utiliser d’énergie négative en utilisant une sorte d’astuce : on peut superposer les entrées du trou de ver avec des groupes de coquilles de matière régulière d’une manière spécifique qui permet au trou de ver d’être traversable et sans utiliser d’énergie négative.
Il est mentionné dans le résumé de l’étude qu’une « double couche gravitationnelle mince » se formant sur l’hypersurface de séparation du trou de ver permettrait à ce dernier de rester stable et de satisfaire à la condition d’énergie nulle.
« Ce qui se passe, c’est que ces effets gravitationnels nécessaires pour assurer le franchissement du vortex se produisent naturellement si l’on change la gravité, et la matière exotique n’est plus nécessaire à cet effet », explique le chercheur.

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