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"Rien ne voyage plus vite que la lumière", avez-vous probablement déjà entendu. En effet, selon la théorie de la relativité d'Albert Einstein, la lumière fixe la limite de vitesse de l'univers, mais comme pour de nombreux concepts scientifiques, les choses ne sont pas aussi simples. Si cette idée se vérifie dans la plupart des scénarios, il existe certaines conditions dans lesquelles ce n'est pas le cas.
Dans cette galerie, nous explorons un certain nombre de théories sur les objets susceptibles de voyager plus vite que la lumière. Si certaines d'entre elles n'ont pas encore été prouvées, beaucoup sont théoriquement réalisables. Curieux de savoir si la vitesse supraluminique est possible ? Cliquez sur la galerie.
La lumière est rapide, très rapide. Nous parlons ici d'une vitesse d'environ 300 000 kilomètres par seconde (186 282 miles par seconde).
Pour mettre les choses en perspective, la vitesse la plus rapide que l'homme ait jamais atteinte était celle du vaisseau Apollo 10 en orbite, à environ 39 937,7 kilomètres par heures (24 816,1 miles par heure).
La lumière est une particule sans masse et peut donc atteindre une telle vitesse. Pour qu'une masse puisse être déplacée à cette vitesse, il faudrait une énorme quantité d'énergie.
De plus, la masse augmente à mesure qu'elle accélère vers la vitesse de la lumière. En théorie, il faudrait donc une source d'énergie infinie pour alimenter l'ensemble du processus.
Et pour rendre les choses encore plus difficiles, il y aurait une masse inertielle infinie qui s'opposerait à l'objet. C'est pourquoi les objets ne peuvent pas aller plus vite que la lumière... ou bien, peut-être que si ?
La théorie de la relativité générale d'Albert Einstein nous dit que la lumière voyage plus vite que toute autre chose... dans le vide. Que se passe-t-il lorsque la lumière ne voyage pas dans le vide ? Découvrons-le.
C'est le cas lorsque la lumière traverse l'eau. Claudia de Rham, physicienne théoricienne à l'Imperial College de Londres, explique que "lorsque la lumière traverse un milieu, par exemple du verre ou des gouttelettes d'eau, les différentes fréquences ou couleurs de la lumière voyagent à des vitesses différentes."
Ce phénomène est visible dans les arcs-en-ciel, où l'on peut observer "les grandes longueurs d'onde rouges, plus rapides, en haut, et les courtes longueurs d'onde violettes, plus lentes, en bas".
La lumière ralentit donc lorsqu'elle traverse l'eau. Il s'agit d'un exemple où la lumière ne voyage pas dans le vide, ce qui signifie que sa vitesse peut effectivement changer. Mais l'inverse peut-il se produire ?
Les sursauts de rayons gamma sont un exemple de phénomène censé voyager plus vite que la lumière.
Lorsque les étoiles s'effondrent ou entrent en collision, elles provoquent de vives explosions. En fait, ce sont les explosions les plus brillantes de l'Univers.
On a découvert que les explosions responsables des sursauts gamma pouvaient traverser les nuages de gaz à une vitesse supérieure à celle de la lumière. Cela n'est possible que parce que ces sursauts de rayons gamma existent dans les nuages de poussière, et non dans le vide spatial.
Le Big Bang lui-même en est un exemple. Lorsqu'il s'est produit, l'espace vide s'est dilaté à une vitesse supérieure à celle de la lumière.
L'intrication quantique est comme une étrange relation à distance. Elle signifie que deux particules subatomiques peuvent être liées l'une à l'autre, bien qu'elles soient séparées par des années-lumière.
Selon cette théorie, tout changement induit dans une particule affectera l'autre, quelle que soit la distance qui les sépare. Cela signifie-t-il qu'il y a quelque chose qui voyage plus vite que la lumière et qui les relie ?
Cette "action étrange à distance", comme l'appelait Albert Einstein, n'est pas un concept facile à saisir, mais en résumé, le lien semble être un produit du hasard, plutôt que l'effet d'un élément voyageant plus vite que la vitesse de la lumière.
La vitesse nous permet de franchir une distance déterminée en un temps donné. Par exemple, si vous parcourez 100 miles à la vitesse de 100 miles par heure, il vous faudra une heure pour parcourir cette distance. Les trous de ver sont des raccourcis. Dans ce cas, vous atteindrez votre destination plus rapidement qu'en une heure.
Un bémol toutefois : personne n'a jamais vu de trou de ver dans l'espace. La science qui les sous-tend existe cependant (et certaines théories proposent même de les utiliser pour voyager dans l'espace-temps).
Deux trous noirs pourraient être reliés entre eux quelque part dans l'espace et créer une masse suffisamment importante pour courber l'espace-temps.
En termes simples, une masse peut être attirée dans un trou et ressortir de l'autre côté (de l'autre trou noir).
La forme d'une pomme est un bon moyen de visualiser les trous de ver. La masse entrerait par le haut et ressortirait par le bas. Ce raccourci peut-il être plus rapide que la vitesse de la lumière ? Potentiellement. Mais il faudrait d'abord avoir la preuve qu'ils existent bel et bien.
Le moteur Warp d'Alcubierre n'est rien d'autre qu'une spéculation sur la possibilité pour un vaisseau spatial de voyager plus vite que la vitesse de la lumière. Tout ce dont il a besoin, c'est de voyager dans le vide. Si l'espace devant lui est contracté et que l'espace derrière lui est dilaté, le vaisseau spatial peut voyager comme une bulle d'emballage isolée.
La théorie est valable, mathématiquement parlant, mais jusqu'à présent, les expériences menées par la NASA pour créer une bulle d'emballage n'ont pas été concluantes.
La théorie des tubes de Krasnikov est basée sur le moteur de distorsion d'Alcubierre. Un tube de Krasnikov est un mécanisme qui permettrait à un vaisseau spatial de voyager en créant une enveloppe derrière lui.
Cette enveloppe le propulserait jusqu'à sa destination et créerait en même temps un "tube" dans lequel le vaisseau spatial pourrait revenir.
Ce tube déroule le temps, de sorte qu'un voyage qui prendrait des milliers d'années pourrait être effectué en quelques années seulement grâce à ces tunnels superluminiques. En théorie, du moins.
Certaines particules peuvent traverser des barrières. La découverte a été faite en 1932, mais ce n'est qu'en 1962 que l'ingénieur en semi-conducteurs Thomas Hartman a publié un article à ce sujet.
C'était énorme, et depuis des années, les scientifiques font des expériences dans ce domaine. Après tout, l'effet tunnel quantique semble permettre de voyager plus vite que la lumière.
Sources : (Phys.org) (Livescience) (Sci News) (Space.com) (Scientific American)
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"Rien ne voyage plus vite que la lumière", avez-vous probablement déjà entendu. En effet, selon la théorie de la relativité d'Albert Einstein, la lumière fixe la limite de vitesse de l'univers, mais comme pour de nombreux concepts scientifiques, les choses ne sont pas aussi simples. Si cette idée se vérifie dans la plupart des scénarios, il existe certaines conditions dans lesquelles ce n'est pas le cas.
Dans cette galerie, nous explorons un certain nombre de théories sur les objets susceptibles de voyager plus vite que la lumière. Si certaines d'entre elles n'ont pas encore été prouvées, beaucoup sont théoriquement réalisables. Curieux de savoir si la vitesse supraluminique est possible ? Cliquez sur la galerie.