ESPACE

Et si les "trous de vers" permettaient d'envoyer des messages dans le temps ?

trou de ver espace-temps
Des trous de ver, ces raccourcis dans l'espace-temps reliant deux points très éloignés de ce dernier, pourraient théoriquement être utilisés pour envoyer des messages à travers le temps, selon un physicien américain. Mais à condition que leur longueur soit très supérieure à leur largeur. Crédits : Stuck in Customs (https://www.flickr.com/photos/stuckincustoms/) CC BY-NC-SA 2.0
Selon un physicien américain, il serait théoriquement possible de faire passer un photon par un "trou de ver", ce raccourci dans l'espace-temps conceptualisé par Albert Einstein. Ce qui permettrait d'envoyer des messages vers le passé ou l'avenir...

Envoyer des messages à travers le temps, vers le passé ou vers le futur ? Selon le physicien américain Luke Butcher (Université de Cambridge, États-Unis), une telle prouesse serait en théorie réalisable, en faisant passer un photon à l'intérieur d'un « trou de ver ».

Une hypothèse décrite dans un article intitulé "Casimir Energy of a Long Wormhole Throat", mis en ligne sur le serveur de prépublication arXiv dans le cadre d'une soumission à la revue Physical Review D.

Qu'est-ce qu'un trou de ver ? Il s'agit d'un objet physique théorique, initialement conceptualisé par Albert Einstein : il peut être décrit comme un tunnel dans le tissu de l'espace-temps, reliant deux points éloignés de cet espace-temps. En d'autres termes, un trou de ver est une sorte de raccourci dans l'espace-temps, qui permettrait de voyager très rapidement entre deux points pourtant spatialement (et donc temporellement) très éloignés l'un de l'autre.

Selon Luke Butcher, en propulsant un photon porteur d'une information signifiante (reste bien sûr encore à imaginer comment un photon pourrait transporter un message porteur de sens...) à l'intérieur d'un trou de ver afin qu'il resurgisse de l'autre côté, donc en un point très différent de l'espace-temps, il serait alors théoriquement possible de faire transiter des informations à travers le temps.

Problème : si d'aventure il est un jour prouvé que les trous de vers existent, ils seraient forcément très instables, et s'effondreraient sur eux-mêmes avant que la lumière ne puisse les traverser, comme l'ont montré en 1962 les physiciens John Wheeler et Robert Fulleroui. Une caractéristique qui anéantit donc a priori tout espoir de voyage dans le temps...

Comment le physicien Luke Butcher en est-il malgré tout arrivé à formuler l'hypothèse qu'il pourrait être possible de faire voyager un photon dans un trou de ver, sans que ce trou de ver ne s'effondre sur ce photon ? Pour comprendre, il faut savoir qu'en 1988, le physicien Kip Thorne (California Institute of Technology, États-Unis) et ses collègues ont montré qu'il pourrait être possible de disposer de trous de vers "stables", c'est-à-dire ne s'effondrant pas sur eux-mêmes juste après leur formation, grâce à un phénomène physique quelque peu étrange connu sous le nom d'effet Casimir (ou encore de "force Casimir").

L'effet Casimir ? Ce phénomène se manifeste lorsque deux miroirs métalliques sont placés parallèlement l'un à l'autre dans le vide (pour plus de détails sur l'effet Casimir, lire le billet "Des physiciens créent de la lumière à partir du vide" sur le blog Passeur de Sciences) : du fait des fluctuations qui règnent dans le vide (même dans un vide parfait, il existe des fluctuations énergétiques appelées "fluctuations du vide" - pour plus d'informations sur ce point, lire l'article "La force qui vient du vide" sur le site web de La Recherche), ces deux plaques se retrouvent alors attirées l'une par l'autre. C'est l'effet Casimir.

Or, en imaginant qu'il soit possible de générer un effet Casimir à l'intérieur du trou de ver, Kip Thorne a montré que ceci pourrait alors permettre d'y générer une sorte d'effet "anti-gravitationnel", évitant ainsi que ce dernier ne s'effondre sur lui-même.

Problème : depuis la publication des travaux de Kip Thorne, l'utilisation de plaques pour générer un effet Casimir à l'intérieur d'un trou de ver est toujours apparue comme impossible à réaliser.

Et c'est là qu'intervient la proposition théorique du physicien Luke Butcher. Selon lui, l'utilisation de plaques pour générer l'effet Casimir à l'intérieur du trou de ver ne serait pas nécessaire, car le trou de ver lui-même pourrait être utilisé pour générer cet effet Casimir. En effet, selon ses calculs, un trou de ver dont la longueur serait très supérieure à sa largeur générerait en son centre un effet Casimir de lui-même.

Toutefois, toujours selon les calculs de Luke Butcher, cet effet Casimir naturellement généré par le trou de ver ne serait pas suffisant pour éviter l'effondrement de ce dernier, mais permettrait seulement de le ralentir. Mais cet effondrement « au ralenti » serait suffisamment lent pour laisser le temps à un unique photon de traverser le trou de ver de bout en bout. Et donc, de transporter en un point très distant de l'espace-temps le message de notre choix…


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