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

L'espace est vraiment immense, même notre propre voisinage cosmique est gigantesque ; avec la technologie actuelle, il faut environ sept à neuf mois rien que pour atteindre Mars. Si vous souhaitez visiter l’étoile la plus proche (à part le Soleil) et que vous disposez d’un vaisseau spatial capable d’atteindre la vitesse de la lumière (enfin, 99,91 TP23T de la vitesse de la lumière), cela vous prendra tout de même un peu plus de 4 ans. Donc, si vous voulez sillonner la galaxie pour explorer des mondes extraterrestres, il faut faire mieux que ça : il nous faut 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 réellement la gravité. Tous les objets (vous, moi, la Terre, le Soleil, etc.) déforment l’espace-temps : le simple fait d’exister crée un creux dans le tissu de l’espace-temps. Plus l’objet est grand, plus cette déformation est importante. Pour des objets comme les planètes, cette déformation est considérable. Si la Lune pouvait penser, elle se dirait : “ Je me déplace en ligne droite ”, et elle n’aurait pas tort ! De son point de vue, elle se déplace bel et bien en ligne droite. Le problème, c’est qu’elle se trouve à proximité de la Terre, qui a déformé l’espace-temps suffisamment pour que la “ ligne droite ” de la Lune la fasse tourner en cercles autour de la Terre. Regardez l’image et la vidéo ci-dessous si vous souhaitez vous en faire une idée. Mais en résumé, déformer l’espace est tout à fait possible !

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 ne vous semblait pas déjà assez créatif, il y a mieux encore. Il a pris les équations de champ d’Einstein (dont il avait besoin pour résoudre cette énigme) et les a ensuite résolues À L’ENVERS. D'un point de vue mathématique, cela n'enfreint aucune règle. Certains physiciens s'interrogent sur la validité de cette approche, 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 principal indicateur de la physique. Les mathématiciens ont souvent plusieurs années d’avance sur les physiciens, leur disant : “ Écoutez, d’après les maths, ça devrait marcher, vous devriez vérifier. ” Puis, environ un siècle plus tard, les physiciens annoncent : “ Vous aviez raison, ça marche vraiment ! ” Les mathématiques admettent l’existence de la matière négative, mais cela ne revient pas à dire qu’elle existe réellement. Personne n’en a jamais trouvé, et il se pourrait bien qu’il n’y en ait pas à découvrir. Le CERN produit effectivement de minuscules quantités d’antimatière, ce qui peut sembler similaire mais ne l’est pas : les expériences menées là-bas ont montré qu’elle tombe exactement comme la matière ordinaire.

2) Cela vous permettrait de voyager en arrière dans le temps : Un autre problème réside dans le fait qu’en devançant la lumière jusqu’à une destination, on pourrait voyager dans le temps (c’est un tout autre sujet), et Stephen Hawking n’aimait vraiment, vraiment pas l’idée du voyage dans le temps. Mais ne vous laissez pas décourager pour autant : il ne serait pas le premier génie à se tromper. Après avoir élaboré sa théorie de la relativité générale, Einstein a passé les dernières décennies de sa vie à chercher une théorie unique capable d’unifier la gravité et l’électromagnétisme, sans jamais y parvenir.

3) Vous risquez de vous faire cuire : Il est également possible que le rayonnement de Hawking (du nom de Stephen Hawking) carbonise tout ce qui se trouve à l'intérieur de la bulle. Un peu comme si on mettait une pauvre âme dans un micro-ondes, beurk ! Mais le débat reste ouvert sur ce point.

4) Des coups de fusil destructeurs de planètes : L'espace est incroyablement vide, mais si vous allez assez loin, vous finirez par heurter tout un tas de minuscules particules. Personne ne sait vraiment si ces particules suivraient la bulle et seraient laissées derrière, ou si elles s'accumuleraient à l'avant de celle-ci. Si elles s'accumulaient, alors quand vous vous arrêteriez, elles seraient libérées avec une énergie colossale. Selon la distance parcourue, on parle d’un tir de fusil de chasse dont la puissance pourrait aller de la destruction de planètes à celle de systèmes solaires. Ton pote d’Alpha Centauri ne va pas être ravi quand tu débarqueras à son barbecue et que tu feras exploser sa planète !

Quoi qu’il en soit, aucun de ces problèmes n’a empêché une petite équipe de la NASA, dirigée par le physicien Harold White, de mener des expériences sur les concepts de champ de distorsion dans les années 2010. Cela n’a donné aucun résultat jusqu’à présent, mais certaines personnes très brillantes estiment clairement que cela vaut la peine d’être étudié !