Les trous de ver sont des portails théoriques à travers l’espace-temps qui pourraient créer des raccourcis pour de longs voyages à travers notre Univers. Ils ont fait leur entrée dans la physique moderne peu après la découverte des trous noirs. Dans les deux cas, il a fallu des décennies pour comprendre leur riche contenu physique et pour réaliser qu’ils pouvaient jouer un rôle dans la nature. Cependant, alors qu’il existe de plus en plus de preuves de l’existence des trous noirs astrophysiques, les trous de ver traversables restent une possibilité intéressante.
Blázquez-Salcedo et al. ont construit un exemple spécifique d’une classe de trous de ver traversables dans quatre dimensions spatio-temporelles. Crédit image : NASA / G. Bacon, STScI.
“En théorie, l’espace-temps pourrait être plié et courbé sans objets massifs”, a déclaré le Dr Jose Luis Blázquez-Salcedo, chercheur au Departamento de Física Teórica et à l’IPARCOS de l’Universidad Complutense de Madrid.
“Dans ce scénario, un trou de ver serait une région extrêmement courbée de l’espace-temps qui ressemble à deux entonnoirs interconnectés et qui relie deux points distants dans l’espace, comme un tunnel.”
“D’un point de vue mathématique, un tel raccourci serait possible, mais personne n’a jamais observé un véritable trou de ver”, a-t-il ajouté.
“De plus, un tel trou de ver serait instable. Si, par exemple, un vaisseau spatial devait s’y engouffrer, il s’effondrerait instantanément en un trou noir.”
“La connexion qu’il fournit avec d’autres endroits de l’Univers serait coupée.”
Les modèles précédents suggéraient que la seule façon de maintenir le trou de ver ouvert était d’utiliser une forme exotique de matière ayant une masse négative.
Dans la nouvelle étude, le Dr Blázquez-Salcedo et ses collègues de l’Universität Oldenburg et de l’Universidade de Aveiro ont démontré que les vortex pouvaient être traversés sans cette matière exotique.
Ils ont combiné des éléments de la théorie de la relativité avec des éléments de la théorie quantique et de la théorie classique de l’électrodynamique.
Dans leur modèle, les chercheurs considèrent certaines particules élémentaires comme les électrons et leur charge électrique comme la matière qui doit traverser le trou de ver.
Comme description mathématique, ils ont choisi l’équation de Dirac, une formule qui décrit la fonction de densité de probabilité d’une particule selon la théorie quantique et la relativité comme un champ dit de Dirac.
“C’est l’inclusion du champ de Dirac dans notre modèle qui permet l’existence d’un trou de ver traversable par la matière, à condition que le rapport entre la charge électrique et la masse du trou de ver dépasse une certaine limite”, ont-ils déclaré.
“En plus de la matière, des signaux – par exemple des ondes électromagnétiques – pourraient également traverser les minuscules tunnels de l’espace-temps.”
“Les trous de ver microscopiques postulés par notre équipe ne seraient probablement pas adaptés aux voyages interstellaires”, ont-ils ajouté.
“De plus, le modèle devrait être affiné davantage pour savoir si des structures aussi inhabituelles peuvent réellement exister.”
L’article de l’équipe a été publié dans la revue Physical Review Letters.
