Des mathématiciens de l’Université d’Adélaïde, en Australie, ont étendu la théorie de la relativité restreinte au-delà de la vitesse de la lumière.
Selon la théorie d’Einstein, rien ne peut se déplacer plus vite que la vitesse de la lumière. Publiée en 1905, cette théorie explique comment le mouvement et la vitesse sont toujours relatifs au cadre de référence de l’observateur. Elle relie les mesures du même incident physique vues de ces différents points d’une manière qui dépend de la vitesse relative des deux observateurs.
“Depuis l’introduction de la relativité restreinte, on a beaucoup spéculé sur la possibilité ou non de voyager plus vite que la vitesse de la lumière, tout en notant qu’il n’existe aucune preuve substantielle suggérant que cela soit actuellement possible avec les mécanismes de transport existants”, a déclaré le professeur Jim Hill, de l’école des sciences mathématiques de l’université d’Adélaïde, qui a co-écrit un article publié dans la revue scientifique Proceedings of the Royal Society A.
” À peu près à la même époque l’année dernière, des expériences menées au CERN, en Suisse, ont suggéré que les neutrinos pouvaient peut-être être accélérés juste un tout petit peu plus vite que la vitesse de la lumière ; à ce moment-là, nous avons commencé à réfléchir à la manière de traiter ces questions d’un point de vue mathématique et physique. “
“Des questions ont depuis été soulevées sur les résultats expérimentaux, mais nous étions déjà en bonne voie pour formuler avec succès une théorie de la relativité restreinte, applicable aux vitesses relatives supérieures à la vitesse de la lumière.”
“Notre approche est une extension naturelle et logique de la théorie de la relativité restreinte d’Einstein, et produit des formules anticipées sans avoir besoin de nombres imaginaires ou de physique compliquée.”
Les nouvelles formules étendent la relativité restreinte à une situation où la vitesse relative peut être infinie, et peuvent être utilisées pour décrire le mouvement à des vitesses plus rapides que la lumière.
“Nous proposons ici deux nouvelles transformations entre cadres inertiels qui s’appliquent pour des vitesses relatives supérieures à la vitesse de la lumière, et qui sont complémentaires à la transformation de Lorentz, donnant naissance à la théorie spéciale de la relativité d’Einstein qui s’applique aux vitesses relatives inférieures à la vitesse de la lumière”, indiquent les auteurs dans l’article. “Les nouvelles transformations découlent du même cadre mathématique que la transformation de Lorentz, présentant un comportement singulier lorsque la vitesse relative s’approche de la vitesse de la lumière et générant la même loi d’addition des vitesses, mais, surtout, elles n’impliquent pas la nécessité d’introduire des masses imaginaires ou une physique compliquée pour fournir des expressions bien définies.”
“Nous sommes des mathématiciens, pas des physiciens, nous avons donc abordé ce problème d’un point de vue mathématique théorique”, explique le coauteur, le Dr Barry Cox, de l’école des sciences mathématiques de l’Université d’Adélaïde. “S’il s’avérait toutefois qu’un mouvement plus rapide que la lumière est possible, cela changerait la donne.
“Notre article ne tente pas d’expliquer comment cela pourrait être réalisé, mais simplement comment les équations du mouvement pourraient fonctionner dans de tels régimes”, conclut-il.
