Ce n'est pas une blague, vous pouvez construire un moteur de distorsion

L'espace est très vaste, même notre propre voisinage cosmique est immense ; avec la technologie actuelle, il faut deux ans pour se rendre sur Mars. Si vous voulez visiter l'étoile la plus proche (en dehors du soleil) et que vous disposez d'un vaisseau spatial capable d'aller à la vitesse de la lumière (enfin, 99,9% de la vitesse de la lumière), il vous faudra encore un peu plus de 4 ans. Donc, si vous voulez faire le tour de la galaxie pour explorer des mondes étrangers, nous devons faire mieux, nous avons besoin d'un moteur à distorsion !

Avant de commencer, il y a deux ou trois choses que vous devez savoir. Tout d'abord, l'espace et la galaxie sont ENORMES. ÉNORME comment ? Il faut 100 000 ans à la lumière pour traverser la galaxie, c'est énorme. Deuxièmement, la vitesse de la lumière est la limite de la vitesse cosmique, Einstein l'a prouvé, on ne peut absolument pas se déplacer dans l'espace plus vite que la lumière, point final. On ne peut même pas atteindre la vitesse de la lumière, car le déplacement d'une masse, quelle qu'elle soit, nécessiterait littéralement une énergie infinie. Si l'on ne peut pas aller plus vite que la lumière et qu'il faut 100 000 ans à la lumière pour traverser la galaxie, il semble que nous soyons condamnés à ne jamais pouvoir explorer au-delà de notre système solaire, à moins de faire preuve d'imagination.

Miguel Alcubierre

Le moteur à distorsion est depuis longtemps un artifice hollywoodien pour résoudre ce problème, un outil qui permet de contourner les lois de la physique en disant "Dieu merci, nous avons inventé l'appareil X ! Nous pouvons remercier Hollywood pour cela, car c'est ce qui a incité un physicien mexicain, Miguel Alcubierre, à résoudre le problème du voyage interstellaire. Alors qu'il regardait Star Trek, le capitaine Kirk parlait du moteur à distorsion de l'Enterprise (qui était probablement encore cassé, parce que Star Trek), ce qui a donné à Alcubierre son moment d'eurêka. "Oui, le moteur de distorsion ! La distorsion. Ça pourrait marcher !" Bien que créative, son idée était assez simple : d'accord, on ne peut pas se déplacer dans l'espace plus vite que la lumière, mais si on déformait l'espace ? Et si vous déformiez l'espace de sorte que pour votre vaisseau spatial, l'étoile la plus proche ne soit pas à 4,2 années-lumière (rappelez-vous qu'une année-lumière est la distance parcourue par la lumière en un an), mais à seulement 1 mile de distance ? Si vous y parvenez, les voyages interstellaires deviennent triviaux. Si vous ne me croyez pas capable de déformer le tissu de l'espace-temps, lisez la section suivante qui explique comment on vous a menti au sujet de la gravité.

On vous a menti sur la gravité
La déformation du tissu spatial peut donner l'impression de remplacer un élément de science-fiction par un autre, mais ce n'est pas le cas. Nous savons déjà que cela se produit, partout. Le phénomène le plus courant est la gravité. Vous avez probablement appris que la gravité est cette force qui rapproche les objets, c'est elle qui maintient la Lune en orbite. Vous avez probablement appris que la Lune et la Terre ont la même relation qu'une balle sur une ficelle que vous faites tourner autour de votre tête, la ficelle étant la gravité. Bien que cette façon de concevoir la gravité soit la plus simple à expliquer, elle est en fait fausse. Ce n'est pas ainsi que fonctionne la gravité.

Voici comment fonctionne la gravité. Tous les objets (vous, moi, la Terre, le Soleil, etc.) déforment l'espace-temps ; le simple fait d'exister crée une entaille dans le tissu de l'espace-temps. Plus l'objet est gros, plus l'entaille est importante. Pour les objets tels que les planètes, cette entaille est importante. Si la Lune pouvait penser, elle penserait : "Je me déplace en ligne droite" et elle n'aurait pas tort ! De son point de vue, elle se déplace en ligne droite. Le problème, c'est qu'elle se trouve à côté de la Terre, qui a suffisamment déformé l'espace-temps pour que la "ligne droite" de la Lune la fasse tourner en rond autour de la Terre. Regardez l'image et la vidéo ci-dessous si vous voulez une visualisation de ce phénomène. En résumé, il est tout à fait possible de déformer l'espace !

Comment cela fonctionne-t-il ?
Vous construisez un vaisseau spatial qui crée une bulle autour de lui (la bulle n'est en fait faite de rien, c'est une bulle d'espace-temps déformé). Le vaisseau contracte l'espace devant lui, de sorte qu'un bâton de mesure d'un mètre de long devient infiniment petit. En même temps, il dilate l'espace derrière lui. Le vaisseau "tombe" alors vers l'avant et l'on peut se rendre n'importe où en un clin d'œil.

La zone bleue sous le plan représente l'espace contracté, tandis que la zone rouge et la zone en relief représentent l'espace élargi.

Si Alcubierre n'était pas déjà assez créatif pour vous, c'est encore mieux. Il a pris les équations de champ d'Einstein (dont il avait besoin pour résoudre cette énigme) et les a résolues à l'envers. En ce qui concerne les mathématiques, cela n'enfreint aucune règle. Certains physiciens s'interrogent sur la validité d'une telle démarche, mais personne ne dit ouvertement que c'est impossible.

Mais vous avez besoin d'une chose : des matériaux exotiques. Et par matériaux exotiques, j'entends de la matière négative. Par exemple, cette masse de matière négative de la taille d'un ballon de football pèse moins de 5 kg. Amusez-vous à vous faire une idée de ce poids. Il n'est pas difficile de comprendre comment une telle matière pourrait perturber la structure de l'espace-temps. Avec un peu d'ingéniosité, il est possible de se contenter de quelques kilogrammes de cette matière. Une fois que vous l'avez, vous pouvez l'utiliser pour créer une jolie petite bulle de distorsion et déformer l'espace-temps ! La matière négative est très efficace pour déformer l'espace-temps, alors créez une bulle avec cette matière et dites à Chewie de la "frapper" !

Les inconvénients
1) Nous n'avons pas (encore) de matière négative : Les mathématiques sont le grand prédicateur de la physique. Les mathématiciens ont souvent des années d'avance sur les physiciens, leur disant "Hé, les maths disent que ça devrait marcher, vous devriez vérifier". Puis, environ un siècle plus tard, les physiciens déclarent : "Vous aviez raison, ça marche !". Les mathématiques indiquent que la matière négative (ainsi que d'autres matériaux exotiques) existe bel et bien. C'est juste que nous n'en avons pas encore trouvé. Du côté positif, les physiciens ont déjà commencé à fabriquer de petites quantités d'autres types de matière exotique dans l'accélérateur de particules du CERN. Par "petites", on entend ici les niveaux subatomiques.

2) Cela vous permettrait de voyager en arrière dans le temps : Un autre problème est qu'en battant la lumière jusqu'à une destination, on pourrait remonter le temps (c'est un tout autre article), et Steven Hawking n'aime vraiment pas l'idée de voyager dans le temps. Mais ne vous laissez pas abattre, il ne serait pas le premier génie à se tromper. Après avoir créé sa théorie de la relativité générale, Einstein a travaillé sur de nouvelles idées pendant la dernière partie de sa vie, et ces travaux ont été démystifiés !

3) Vous risquez de vous faire cuire : Il y a également un risque que le rayonnement de Hawking (nommé par et d'après Steven Hawking) fasse frire tout ce qui se trouve à l'intérieur de la bulle. C'est un peu comme si on mettait une pauvre âme à l'intérieur d'un four à micro-ondes. Le jury n'a pas encore tranché sur ce point.

4) Des coups de fusil destructeurs de planètes : L'espace est incroyablement vide, mais si vous allez assez loin, vous vous heurterez à un tas de minuscules particules. Il n'est pas certain que les particules se déplacent le long de la bulle et soient abandonnées ou qu'elles s'accumulent sur le bord d'attaque de la bulle. Si elles s'accumulent, elles seront libérées avec une tonne d'énergie lorsque vous vous arrêterez. Selon la distance parcourue, il s'agirait d'un coup de feu qui pourrait détruire des planètes ou des systèmes solaires. Votre ami d'Alpha Centauri ne sera pas content de vous voir arriver à son barbecue et faire exploser sa planète !

Quoi qu'il en soit, aucun de ces problèmes n'a empêché la NASA de mener des recherches sérieuses sur le moteur Alcubierre. Il est donc évident que des personnes très intelligentes pensent que cela pourrait fonctionner !