2024-05-16 22:20:59
L’une des barrières les plus importantes qui empêchent l’humanité d’accéder aux étoiles est la limite de vitesse de l’Univers.
Même si nous disposions de la technologie nécessaire pour nous propulser dans l’espace à bord de vaisseaux coloniaux à grande vitesse, la vitesse à laquelle nous pouvons voyager normalement est limitée à la vitesse de la lumière dans le vide. Rien dans l’Univers ne peut se déplacer à une vitesse supérieure à 300 000 kilomètres par seconde (186 000 milles par seconde) – et rien ayant une masse ne peut atteindre cette vitesse.
Il existe cependant des solutions de contournement et des failles théoriques, liées au fait que le tissu même de l’espace-temps lui-même peut se déformer et se plier. Il y a la notion de trous de ver, ou ponts Einstein-Rosen : des raccourcis créés en repliant l’espace-temps.
Et puis il y a le moteur de distorsion, ou moteur Alcubierre, un moteur hypothétique capable de créer des distorsions dans l’espace-temps qui contournent la limite de vitesse. Cela fonctionnerait en comprimant l’espace à l’avant et en l’étendant vers l’arrière, comme du dentifrice dans un tube, réduisant ainsi la quantité d’espace à parcourir et permettant à un engin hypothétique de parcourir la distance plus rapidement que si l’espace-temps avait été laissé seul.
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Pour des raisons évidentes, ce n’est pas quelque chose que l’humanité a pu réaliser. Mais un groupe international de scientifiques appelé Applied Physics a émis des théories sur la façon dont cela pourrait fonctionner – et ils pensent maintenant avoir une nouvelle solution, ce qu’ils appellent l’entraînement à distorsion à vitesse constante.
«Cette étude change le discours sur les moteurs de distorsion», déclare le physicien Jared Fuchs de physique appliquée, qui a fait son doctorat à l’Université d’Alabama à Huntsville.
«En démontrant un modèle unique en son genre, nous avons montré que les moteurs de distorsion ne pouvaient pas être relégués à la science-fiction.»
Ce n’est même pas réalisable, même à distance, actuellement ou peut-être jamais, mais il existe quelque chose d’autre qui peut déformer l’espace-temps – et c’est la gravité.
Des travaux antérieurs chez Applied Physics décrivaient comment le développement d’un champ gravitationnel super puissant pourrait réduire l’espace-temps, tout en maintenant le lecteur bien dans les limites de la physique connue (bien qu’extrêmement difficile à réaliser).
Les derniers travaux du groupe de réflexion se concentrent sur une solution similaire, théorisant un moteur de distorsion capable de manipuler l’espace-temps pour se comporter comme s’il réagissait gravitationnellement à la matière normale.
Il s’agit d’une enveloppe de matière stable avec, comme le décrivent les chercheurs, un «vecteur de décalage modifié à l’intérieur». La « bulle » de distorsion qui en résulterait, illustrée ci-dessous, enverrait un vaisseau spatial dans l’espace à des vitesses inférieures à celle de la lumière, mais selon les chercheurs, il pourrait fonctionner sans avoir besoin de sources d’énergie exotiques.
Une illustration du concept d’entraînement par distorsion. (Physique appliquée)
«Dans cet article, nous avons développé à ce jour la première solution d’entraînement de distorsion physique subluminale à vitesse constante qui est entièrement cohérente avec les propriétés de transport géodésique de la métrique d’Alcubierre», écrivent Fuchs et ses collègues dans leur article publié.
«Ce nouveau résultat passionnant constitue une première étape importante vers la compréhension de ce qui constitue les solutions de déformation physique.»
Ce n’est toujours pas pratique, remarquez. Mais cela pourrait être un pas dans la bonne direction. L’équipe a l’intention d’explorer davantage son modèle pour voir si elle peut l’affiner, et envisage de rechercher des moyens d’augmenter les vitesses qu’il peut atteindre.
«Bien qu’une telle conception nécessiterait encore une quantité considérable d’énergie, elle démontre que les effets de distorsion peuvent être obtenus sans formes exotiques de matière», déclare le physicien Christopher Helmerich de physique appliquée et étudiant diplômé de l’Université d’Alabama à Huntsville.
«Ces résultats ouvrent la voie à de futures réductions des besoins énergétiques des moteurs de distorsion.»
L’article de l’équipe a été publié dans Gravité classique et quantique.
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