Germain
- Définir le trou de ver : une structure théorique fascinante
- La science derrière les ponts cosmiques
- Les différents types de trous de ver : Einstein-Rosen, Morris-Thorne et autres
- Références cinématographiques : du mythe à la science
- Pourquoi est-ce (encore) impossible aujourd’hui
- Le plan technologique étape par étape vers le voyage par trou de ver
- Où en sont les recherches : États-Unis, Chine, Russie
- Peut-on espérer voir un jour un trou de ver traversable ?
Définir le trou de ver : une structure théorique fascinante
Un trou de ver est une hypothèse scientifique selon laquelle deux points très éloignés de l’univers pourraient être connectés par un tunnel dans l’espace-temps.
Le concept émerge des équations de la relativité générale d’Albert Einstein publiées en 1915 (Encyclopedia Britannica). Le premier modèle formel, appelé pont d’Einstein-Rosen, est proposé en 1935 par Einstein lui-même et Nathan Rosen.
Un trou de ver est formé par une courbure extrême de l’espace-temps : imaginez plier une feuille de papier pour que deux points très éloignés se touchent et être capable de passer directement de l’un à l’autre.
« Le trou de ver est un raccourci hypothétique à travers l’espace-temps reliant deux points distants par une géométrie extrême. » — NASA Science
La science derrière les ponts cosmiques
Les trous de ver exigent des conditions extrêmes pour exister :
- Une masse énorme concentrée
- Une énergie négative pour stabiliser la gorge du trou
La théorie des trous de ver traversables a été popularisée par les travaux de Michael Morris et Kip Thorne en 1988 (Physical Review Letters).
Selon eux, il faudrait de la matière exotique (possédant une énergie négative) pour empêcher le tunnel de s’effondrer. Ce n’est pas un concept purement fictif : des expériences sur l’effet Casimir ont déjà montré que de petites régions d’énergie négative existent (Nature).
Clés scientifiques :
- Matière exotique : impérative pour stabiliser.
- Gorge : la partie centrale du tunnel.
- Bouches : les points d’entrée et sortie.
Les différents types de trous de ver : Einstein-Rosen, Morris-Thorne et autres
Le trou de ver d’Einstein-Rosen
Proposé en 1935, le pont d’Einstein-Rosen décrit une connexion théorique entre deux trous noirs. Cependant, ce modèle n’est pas traversable : il s’effondre avant que quoi que ce soit ne puisse le traverser. Il reste utile pour la compréhension mathématique de la structure de l’espace-temps.
Le trou de ver de Morris-Thorne
Introduit en 1988, ce modèle décrit un trou de ver traversable conçu pour être stable avec de la matière exotique. Il reste théorique, car la matière capable de stabiliser une gorge de trou de ver n’a jamais été trouvée en grande quantité.
Trous de ver non traversables
Certains trous de ver prédits par la relativité générale s’effondrent naturellement, formant ce que l’on appelle un pont de Schwarzschild, impraticable pour le voyage spatial.
Trous de ver traversables de type Kerr
Si un trou noir est en rotation, ses propriétés pourraient théoriquement créer un passage stable sous certaines conditions. Les trous noirs de Kerr sont considérés dans certains modèles comme des candidats pour des trous de ver traversables.
Références cinématographiques : du mythe à la science
- “Contact” (1997) : basé sur un roman de Carl Sagan, évoque un voyage par trou de ver contrôlé par une civilisation avancée.
- “Interstellar” (2014) : supervisé par Kip Thorne, dépeint un trou de ver proche de Saturne comme porteur d’une mission de sauvetage intergalactique.
- “Stargate SG-1” (1997-2007) : explore un réseau de trous de ver comme système de transport instantané interplanétaire.
Pourquoi est-ce (encore) impossible aujourd’hui
- Création : Nous ignorons comment créer ou repérer un trou de ver naturel.
- Stabilisation : Nous ne savons pas maintenir ouvert un trou de ver.
- Navigation : Diriger et stabiliser une traversée serait un exploit technologique colossal.
Selon Dejan Stojkovic (University at Buffalo) :
« Nous n’avons pas aujourd’hui la capacité de produire suffisamment d’énergie négative pour maintenir un trou de ver ouvert. Mais cela pourrait changer à l’avenir. »
Le plan technologique étape par étape vers le voyage par trou de ver
- Comprendre et manipuler l’énergie du vide quantique (effet Casimir).
- Produire des quantités massives d’énergie négative.
- Détecter des trous de ver naturels par anomalies gravitationnelles.
- Concevoir des “ancrages” spatiaux pour stabiliser les bouches.
- Développer des vaisseaux capables de résister aux forces gravitationnelles extrêmes.
- Contrôler les extrémités du tunnel pour la navigation interstellaire.
Où en sont les recherches : États-Unis, Chine, Russie
- États-Unis : Le DARPA finance des projets sur l’énergie du vide et les champs gravitationnels. Le Jet Propulsion Laboratory explore la propulsion par distorsion.
- Chine : L’Académie chinoise des sciences travaille sur la stabilisation des trous de ver (Chinese Physics Letters).
- Russie : L’Institut Kurchatov mène des études sur les anomalies gravitationnelles.
Peut-on espérer voir un jour un trou de ver traversable ?
Si l’on suit l’évolution historique des idées folles devenues réalité (vol spatial, internet, trous noirs photographiés), alors l’existence et l’utilisation pratique des trous de ver ne sont pas hors d’atteinte.
La science nécessitera probablement des siècles d’efforts, mais comme le souligne Kip Thorne dans son ouvrage “The Science of Interstellar” :
« Ce qui est théoriquement possible n’est limité que par notre imagination et notre patience. »
