|
| |
La science derrière la science-fiction
|
Pour les amateurs de Star Trek et de
science-fiction, lisez ces brèves explications sur des concepts
fréquemment rencontrés dans la littérature de science-fiction.
|
|
Un trou de ver, qu'est-ce que c'est? Essentiellement,
il s'agit d'une sorte de «tunnel» qui relie deux points de
l'espace-temps. En passant par l'une des deux extrémités d'un tel
tunnel, on aboutit directement à l'autre extrémité tu tunnel. Notons
en passant que, comme il s'agit de deux points de l'espace-temps,
on peut aboutir à une toute autre époque, réalisant ainsi une autre
«prédiction» de la science-fiction: le voyage dans le temps. Mais
comment, physiquement, se présente un trou de ver?
|
|
Essentiellement, aux extrémités d'un trou de ver,
l'espace-temps doit être sévèrement incurvé (voir figure). Les seuls
phénomènes connus capables de générer de telles forces
gravitationnelles sont les trous noirs. Cependant, le seul type de trou
noir capable de «supporter» un trou de ver est un trou noir appelé «trou
noir de Kerr», soit un trou noir dynamique, ou en rotation. La
singularité au centre d'un tel trou noir est en forme d'anneau,
permettant de passer au centre de l'anneau et ainsi d'entrer dans un
trou de ver. Cependant, il existe d'intenses forces gravitationnelles,
appelées forces de marée, à l'extérieur d'un trou noir dont la
puissance est suffisante pour déchiqueter un être humain debout,
seulement par la différence de gravité entre les pieds et la tête. Un
vaisseau spatial ne pourrait donc vraisemblablement pas survivre à
proximité d'un trou noir, et n'arriverait jamais à l'entrée d'un trou
de ver de toute façon...
|
|
Depuis Albert Einstein, on sait que la vitesse
maximale de tout voyage interstellaire est la vitesse de la lumière,
soit environ 300 000 km/s. La physique de la relativité restreinte
prédit également que, plus on approche de la vitesse de la lumière,
plus la masse de notre «vaisseau» augmente, et donc, plus il est
difficile d'accélérer. De plus, tout objet possédant une masse non
nulle (à peu près tout sauf des particules comme des photons), il est impossible d'atteindre la vitesse de la
lumière, les quantités d'énergie nécessaires étant colossales.
|
| Cependant, les équations de la relativité sont symétriques: en
d'autres termes, si on parvenait, par des moyens qu'on ne peut
aujourd'hui imaginer, à dépasser la vitesse de la lumière, on
voyagerait maintenant vers le passé. Évidemment, les difficultés
pratiques d'une telle réalisation sont trop nombreuses pour les
énumérer ici, mais mentionnons seulement celle-ci: toutes les
expériences confirment la théorie d'Einstein, à savoir que la vitesse
de la lumière est un maximum absolu, qu'on ne peut jamais
atteindre et encore moins dépasser.
|
|
Tous les amateurs de Star Trek connaissent le fameux Warp Drive,
qui permet de voyager à des vitesses grandement supérieures à la
lumière. C'est pratiquement une condition sine qua non pour tout
univers de science-fiction, car à la vitesse de la lumière, tous les
acteurs seraient morts avant d'atteindre l'étoile la plus proche.
Ainsi, Gene Roddenbery (le créateur de Star Trek) a inventé le warp
drive. Voici comment il fonctionne.
|
| Le vaisseau (appelons-le Enterprise, tant qu'à y être),
génère un intense champ gravitationnel qui, au devant du vaisseau,
sert à comprimer l'espace. Cette compression de l'espace-temps est en
effet une des prédictions de la relativité
restreinte. De même, un tel champ mais inversé dilate l'espace à
l'arrière du vaisseau, créant ainsi une poussée qui propulse le
vaisseau vers l'avant. En supposant que l'Enterprise voyage près
de la vitesse de la lumière, elle peut alors, à l'aide d'un tel
moteur, atteindre des vitesses supérieures à la vitesse de la
lumière, ou vitesses warp (en passant, Warp One est la
vitesse de la lumière, Warp Two signifie deux fois la vitesse de
la lumière, et ainsi de suite).
|
| Alors, tout va bien dans le monde de Kirk? Pas tout à fait.
Voyez-vous, l'énergie requise pour générer un tel champ serait
supérieure à toute l'énergie contenue dans tout l'Univers... tant
pis! |
|
