Des chercheurs découvrent pour la première fois une bulle de distorsion spatio-temporelle › Geeky News

Une équipe du Limitless Space Institute (LSI), financée par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) et dirigée par le Dr Harold « Sonny » White, un ancien spécialiste de la NASA, pionnier du warp drive ou warp drive, a rapporté qu’il a découvert une véritable bulle de distorsion dans le monde réel. L’événement marque une percée pour les scientifiques qui tentent de développer un vaisseau spatial capable d’aller plus vite que la lumière.

En 1994, le mathématicien mexicain Miguel Alcubierre a proposé la première solution mathématiquement valide (la « métrique d’Alcubierre ») pour l’entraînement à la déformation, qui permet un mouvement à une vitesse supraluminique. Ainsi, il a décrit un système de propulsion de vaisseau spatial qui pourrait voyager à travers le cosmos plus rapidement que la lumière, sans violer les lois de la physique actuellement acceptées. Cette solution, cependant, était basée sur des matériaux théoriques et des quantités massives d’énergie, ce qui semblait pratiquement impossible à concevoir en pratique.

Plus d’une décennie plus tard, le Dr White a proposé une nouvelle version de la métrique d’Alcubierre, réduisant la quantité de matériaux exotiques et d’énergie requise. Ce nouveau concept a rendu un peu plus réalisable la création d’un moteur de distorsion. Depuis lors, divers physiciens et ingénieurs ont essayé de concevoir une unité de distorsion viable, mais tous les projets lancés n’ont jamais dépassé la théorie. Peut-être que l’équipe de White va changer la donne : ils ont récemment rapporté avoir découvert une preuve de concept concrète.

Un nouvel exemple de sérendipité

La découverte était complètement fortuite. C’est en menant une analyse liée à un projet financé par la DARPA sur certaines géométries de cavités Casimir que l’équipe a découvert une structure à l’échelle micro/nano qui prédit une distribution de densité d’énergie négative, qui correspond étroitement aux exigences métriques. d’Alcubierre.

Cependant, les cavités de Casimir ne sont en aucun cas liées à la théorie ou à la mécanique de la distorsion. L’effet Casimir est une force d’attraction entre deux plaques parallèles non chargées et conductrices, due aux fluctuations quantiques du vide. « Je pense que c’est un excellent exemple de ce qui se passe lorsque vous faites un travail pour une raison spécifique et découvrez quelque chose d’autre que vous ne vous attendiez pas à trouver », a déclaré le Dr White au Propulsion Energy Forum de l’American Institute of Aeronautics and Astronautics. . en août.

Structure théorique de la bulle de chaîne. © H. White et al.

La géométrie théorique la plus simple analysée dans le cadre des travaux financés par la DARPA consistait en une cavité Casimir standard à plaques parallèles, équipée de piliers disposés le long du plan médian de la cavité, dans le but de détecter un champ électrique transitoire résultant de la polarisation. vide supposé. se produisant le long du plan médian de la cavité, explique l’équipe. Une technique analytique spécifique a été utilisée pour évaluer numériquement la réponse du vide à la cavité Casimir ; Cependant, « ces résultats d’analyse se sont avérés qualitativement assez similaires à une représentation bidimensionnelle des exigences de densité d’énergie pour la métrique de distorsion d’Alcubierre », écrivent les chercheurs.

Ils ont ensuite testé un modèle miniature, prenant la forme d’une sphère de 1 m de diamètre au cœur d’un cylindre de 4 m de diamètre, pour démontrer une densité d’énergie Casimir tridimensionnelle qui correspond bien aux exigences de la métrique de distorsion. d’Alcubierre. « Cette corrélation qualitative suggère que des expériences à l’échelle de la puce pourraient être explorées pour essayer de mesurer de petites signatures illustrant la présence du phénomène conjecturé : une véritable, bien qu’humble, bulle de chaîne », concluent-ils.

Coupe transversale de la distribution toroïdale de densité d’énergie de Casimir prédite pour le système sphère-cylindre. © H. White et al.

Un tremplin pour la conception d’un vaisseau spatial Warp

« À ma connaissance, il s’agit du premier article de la littérature évaluée par des pairs qui propose une nanostructure viable, qui devrait manifester une véritable bulle de distorsion », a déclaré White à The Debrief. Selon lui, cette découverte confirme non seulement la structure toroïdale prédite et les aspects énergétiques négatifs d’une bulle de distorsion, mais fournit également de nouveaux indices potentiels que lui et d’autres chercheurs peuvent suivre pour, peut-être un jour, construire avec succès un vaisseau spatial capable. déformer le réel. monde.

« Il s’agit d’une structure potentielle que nous pouvons fournir à la communauté qui pourrait générer une distribution de densité d’énergie du vide négative très similaire à celle requise pour une distorsion spatiale de type Alcubierre », a expliqué White. L’équipe n’a pas encore construit de vaisseau warp à l’échelle nanométrique, mais elle en aurait probablement les moyens. « Si l’équipe de LSI s’attaquait à cela, nous utiliserions probablement une imprimante 3D GT nanoscribe qui imprime à l’échelle nanométrique », a déclaré White, ajoutant que lui et ses collègues se concentrent actuellement exclusivement sur les cavités personnalisées de Casimir.

Cependant, White et son équipe ont également conçu une deuxième expérience testable, qui consiste à enchaîner plusieurs de ces bulles de distorsion créées par Casimir dans une configuration en chaîne. Selon lui, cette conception permettrait aux chercheurs de mieux comprendre la physique de la structure de bulle de chaîne déjà créée (grâce à l’analyse des propriétés optiques), ainsi que la façon dont un vaisseau spatial pourrait un jour voyager dans l’espace réel. . une bulle. « En ajoutant beaucoup d’entre eux d’affilée, nous pouvons augmenter l’ampleur de l’effet afin que nous puissions le voir (et l’étudier) », a-t-il ajouté.

Compte tenu de l’ampleur de cette découverte et de ses implications potentielles, White pense que ce n’est qu’une question de temps avant que son mini vaisseau warp ne soit conçu et testé, une étape qui, selon lui, fera avancer lentement mais sûrement l’ensemble du processus vers l’objectif ultime. : un vaisseau spatial avec capacité de distorsion.

European Physical Journal, H. White et al.