Dépasser la physique actuelle

Cet article est la suite des deux précédents qui décrivent la principale difficulté empêchant les voyages interstellaires en coûts de temps et d’énergies raisonnables.

Après un rêve pour violoncelle et piano

Pour voyager loin et en peu de temps, les Extraterrestres ont eu besoin de dépasser les lois physiques connues actuellement de l’humanité. C’est pourquoi, s’ils viennent réellement nous visiter, ils sont porteurs de nouvelles façons de procéder, soit totalement ignorées de notre civilisation, soit seulement hypothétiques à l’heure actuelle.

Bien entendu, nous avons déjà émis certaines hypothèses plausibles, mais elle ne sont accompagnées d’aucune façon de les tester et encore moins de les mettre en œuvre. Deux me viennent spontanément à l’esprit, le voyage via des trous de ver et le repliement-extension spatial autour d’un vaisseau.

On ne peut pas invalider les principes de la physique relativiste, mais on peut jouer avec eux. Einstein lui-même a pensé aux trous de ver, un passage abrégé entre des repliements de l’espace. Un autre physicien, Alcubierre, a quant à lui présenté une autre solution consistant à déformer l’espace devant et derrière un vaisseau spatial afin de le faire surfer sur une vague spatiotemporelle tout en respectant les principes relativistes. Ces deux solutions exotiques permettraient de se déplacer très loin et en peu de temps. En revanche, l’énergie requise pour générer ou utiliser ces solutions parait peu vraisemblable. On parle d’utiliser de l’énergie de valeur négative. Bref, dès qu’il est question de faire bouger de la masse, tout revient toujours à un problème énergétique.

Et l’énergie du vide ?

On sait que le vide contient de l’énergie puisque le vide n’est pas synonyme de néant. On appelle « vide » un bout d’espace exempt de matière, mais ce vide ne peut pas être absolu en permanence, les lois de la physique quantique l’interdisent. Des particules virtuelles se créent et se détruisent constamment, prouvant par le fait même l’existence d’une énergie intrinsèque au vide qu’il est préférable de nommer « énergie du point zéro », sa plus basse valeur intrinsèque.

Selon les expériences, comme celles mettant en présence l’effet Casimir, la densité de cette énergie est évaluée à environ 10-9 joule par mètre cube. Cependant, pour être en accord avec la constante de Planck, théoriquement elle devrait plutôt valoir 10113 joules par mètre cube. Cette énorme différence de 122 ordres de grandeur est appelée la « catastrophe du vide ». Tant que cette problématique persistera, nous ne saurons pas ce qu’est réellement l’énergie du vide, donc s’il est possible de l’extraire sans dépenser plus d’énergie qu’elle en fournirait.

Si notre théorie quantique est vraie, nos expériences actuelles ne montrent qu’une microscopique fraction de l’énergie du vide. Il contiendrait suffisamment de potentiel pour faire à peu près n’importe quoi, y compris de créer et maintenir des trous de ver stables ou construire des moteurs Alcubierre très efficaces, car puisant ses besoins énergétiques d’une source externe plutôt qu’interne. Plus besoin de transporter ses réserves et de devoir les accélérer.

Nos connaissances actuelles nous montrent donc un très léger espoir même si peu de scientifiques abondent en ce sens. Mais il n’est pas totalement exclu de pouvoir un jour voyager vite et loin puisque si l’on s’était fié uniquement aux croyances des scientifiques par le passé, la thermodynamique n’aurait jamais vu le jour, pas plus que la relativité ni la physique quantique. Un consensus scientifique ne définit pas la vérité, seulement ce que la science est en mesure d’expliquer à un moment précis de l’état des connaissances mondiales.

Il a donc suffi à des Extraterrestres plus avancés que nous, ce qui n’est pas très difficile à imaginer lorsqu’on sait que l’Univers avait déjà 9 milliards d’années au compteur lors de l’arrivée d’Homo sapiens sur Terre, d’avoir déjà maitrisé l’utilisation de l’énergie du point zéro, ou de toute autre solution d’ailleurs, pour nous visiter sans y dépenser des centaines de générations d’êtres biologiques ni d’avoir parfait le recyclage absolu.

Alors oui, des êtres venus de très loin pourraient effectivement nous visiter. Les Extraterrestres seraient potentiellement une réalité présente, mais aussi passée. En revanche, pour le moment, nous sommes très loin d’être en mesure d’expliquer la façon dont ils s’y prennent et encore moins de les imiter.

Je propose de tout miser sur l’énergie du point zéro. Commençons par résoudre le paradoxe entre ses valeurs théorique et pratique, car il cache potentiellement une solution exploitable. S’il s’avère que la théorie dit vrai, il faudra ensuite trouver un moyen efficace d’harnacher cette colossale source d’énergie quasi inépuisable et les voyages interstellaires deviendront réalisables sans parfaitement résoudre les autres difficultés précédemment abordées.

Nous pourrions alors voyager léger tout en pouvant atteindre des vitesses relativistes, ces dernières nous faisant bénéficier de la dilatation du temps pour se déplacer à des distances astronomiques en des temps raisonnables.

Pont Einstein-Rosen

Chose promise, chose due. Voici la suite de l’article traitant d’intrication quantique.

Ne cherchez pas le pont Einstein-Rosen sur Google Maps, il ne traverse aucune rivière. Cependant, il traverse bien un espace entre deux lieux. Et quel espace!

Ces deux physiciens ont signé un article en 1935 alors que faisait toujours rage la polémique autour de la réalité de la physique quantique. À partir des équations de la relativité générale, ils montrèrent que certaines solutions créeraient un déchirement de l’espace-temps et une connexion possible entre deux feuillets distincts de l’espace-temps.

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Le concept du trou de ver était né, un lien sous-jacent à travers deux points éloignés qui, si nous étions en mesure de l’emprunter, permettrait de court-circuiter le chemin normal. Ce raccourci spatio-temporel donnerait l’impression d’avoir franchi une grande distance en violant le sacro-saint principe de la vitesse limite dans le vide, mais il n’en est rien. Venant d’Einstein, rien de surprenant qu’il respecte son propre postulat.

Mais en quoi la physique quantique joue-t-elle maintenant dans ce principe astrophysique régi par la relativité générale? La physique de l’immensément petit a donné une façon de créer ce trou de ver entre deux endroits précis de l’espace et c’est grâce à l’intrication quantique.

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Intriquez une grande quantité de matière. Séparez ces particules en les plaçant à deux lieux de votre choix. On sait que l’intrication garde un lien fort entre ces éléments, peu importe la distance. Engendrez ensuite deux trous noirs en condensant la matière aux deux endroits. Voilà, un trou de ver est né, exactement là où vous le désiriez.

Si ce concept résout le problème de la création d’un trou de ver entre deux lieux distincts et prédéterminés, il reste cependant totalement infranchissable d’un côté vers l’autre puisque si on peut entrer dans un trou noir, on ne peut jamais en ressortir, soit en faisant demi-tour, soit en tentent d’emprunter celui situé droit devant.

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D’après le physicien théorique Leonard Susskind, professeur à l’université Stanford en Californie, il faut trouver quelque chose de plus élaboré, mais le principe de l’intrication quantique restera probablement une partie essentielle du processus qui permettra un jour d’engendrer un véritable pont Einstein-Rosen réellement franchissable.

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Dans le film Thor: Ragnarok, nos héros Thor et Hulk sont coincés à l’autre bout de l’Univers et doivent se rendre sans délai à Asgard. Bruce Banner reconnait un «pont Einstein-Rosen» et la bande de gros bras l’emprunte afin de traverser l’espace en un temps record. Les scripteurs ont eu l’intelligence de ne pas choisir deux trous noirs comme origines et débouchés de ce pont, desquels on ne peut échapper. Ils parlent plutôt d’un pont entre deux étoiles à neutrons.

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Je considère la construction de vrai pont Einstein-Rosen que nous pourrions un jour utiliser comme représentant l’ultime défi technologique de l’humain. Je crois sincèrement que si nous parvenons à continuer d’exister sans nous détruire, nous y arriverons et nous pourrons alors visiter une grande partie de notre Galaxie.

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Pour visiter le reste de notre Univers, les autres galaxies, on aura besoin d’un autre saut technologique, mais commençons par régler le cas du voyage intergalactique. Notre terrain de jeu viendra de s’agrandir bien suffisamment pour nous occuper pendant un bon milliard d’années.