Enfants curieux : comment fonctionnent les trous de ver ?

The Conversation demande aux enfants d’envoyer des questions auxquelles ils aimeraient qu’un expert réponde. Vaibhav, de Melbourne, veut savoir ce que sont les trous de ver et, s’ils existent, comment ils se forment et fonctionnent. Un expert explique.

Bonjour Vaibhav. C’est une excellente question !

Un trou de ver est comme un tunnel qui relie deux endroits dans l’espace. En passant par le trou de ver, vous pourriez – en théorie – parcourir d’immenses distances à travers l’espace remarquablement rapidement, même si les deux extrémités du trou de ver sont très éloignées.

Si vous aviez une extrémité du trou de ver à l’école, et l’autre extrémité à la maison, alors vous pourriez juste traverser le trou de ver en classe et arriver à la maison. L’autre extrémité pourrait même être sur une planète lointaine dans une galaxie lointaine et vous pourriez facilement sortir pour une excursion d’une journée sur une autre planète.

Ainsi, les vortex seraient des choses incroyablement utiles à avoir autour et sont parfaits pour les histoires de science-fiction.

Le problème est que, pour autant que nous le sachions, il n’y a pas de trous de ver de ce type dans notre univers.

Nous n’avons trouvé aucune preuve de leur existence et nous n’avons aucune idée de la façon dont ils pourraient se former.

Cependant, l’existence des trous de ver n’est pas interdite par nos théories actuelles de l’univers. Nous pouvons donc dire qu’ils existent en théorie.

Les vortex existent en théorie. Serait-ce à quoi pourrait ressembler un voyage en trou de ver ? NASA

En science, une théorie est une idée ou une façon de décrire ce qui se passe ou pourrait se passer dans la réalité. Vous avez peut-être entendu parler de la théorie de la relativité générale, créée par le physicien Albert Einstein il y a plus de cent ans. Elle décrit la gravité, qui est ce qui nous maintient sur la Terre et fait tourner la Terre autour du Soleil. Cette théorie décrit également les trous de ver de manière mathématique.

Alors, comment fonctionnent les trous de ver en théorie ?

D’abord, nous devons penser à quelque chose appelé espace-temps. Nous imaginons souvent l’espace-temps comme une feuille de tissu extensible. Tout dans notre univers vit sur cette feuille de tissu imaginaire d’espace-temps.

En pensant à la feuille de tissu, nous visualisons quelque chose appelé une surface bidimensionnelle. Quelqu’un qui se promène sur la feuille peut choisir deux types de mouvements : aller en avant/en arrière ou aller à gauche/à droite. En réalité, l’espace est tridimensionnel : on peut aussi sauter en haut et en bas !

En fait, il existe une quatrième dimension : le temps. Vous ne pensez peut-être pas au temps comme à une « dimension », mais les physiciens le font. Mettez toutes les dimensions ensemble, et vous obtenez ce que nous appelons l’espace-temps.

Pour en revenir aux trous de ver, imaginez que nous voulons nous rendre d’un endroit à un autre sur le tissu spatio-temporel, disons de chez nous à la planète lointaine. Même avec un vaisseau spatial, ce voyage pourrait prendre des milliers d’années ou même plus.

Et si nous pouvions replier le tissu de façon à ce que notre maison et la planète lointaine soient alignées, puis faire un trou reliant les deux couches d’espace-temps ? Nous aurions alors un tunnel de raccourci pour nous rendre sur la planète sans avoir à faire le long chemin !

Pourrions-nous faire un trou reliant les deux couches d’espace-temps ? Wikimedia

Personne ne sait par où commencer pour savoir comment ou si un trou de ver pourrait être fait dans la réalité, mais c’est plutôt amusant d’y penser et ils seraient parfaits pour explorer notre énorme univers.

Bonjour, enfants curieux ! Si tu as une question à laquelle tu aimerais qu’un expert réponde, demande à un adulte de l’envoyer à [email protected] Assure-toi d’inclure ton nom, ton âge (et, si tu le veux, la ville dans laquelle tu vis). Toutes les questions sont les bienvenues – sérieuses, bizarres ou farfelues !

Hannah Middleton, boursière postdoctorale, analyse des données sur les ondes gravitationnelles, Centre d’excellence du Conseil australien de la recherche pour la découverte des ondes gravitationnelles (OzGrav), Université de Melbourne. Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l’article original.
Image 1 : Marcella Cheng/The Conversation NY-BD-CC, CC BY-SA

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