Partie 4 | quantic-astro-theory

La manipulation de la gravité

Point connaissances : La singularité gravitationnelle

La singularité désigne une région de l'espace-temps au voisinage de laquelle certaines quantités décrivant le champ gravitationnel deviennent infinies. Cette singularité (bien qu'elle puisse sembler invraisemblable au début) existe bel et bien comme l'ont prouvé les équations de champs gravitationnel d'Einstein. Mais où se trouve cette singularité ? Elle se trouve en un lieu où nul homme n'est jamais allé, et que personne ne peut voir, à moins d'y être si près qu'il ne peut théoriquement pas en revenir. Vous l'avez compris, je parle du cœur d'un trou noir.

De nombreuses théories existent déjà sur ce qui s'appelle « une singularité nue », qui désigne une singularité qui ne serait pas cachée par un horizon des événements (frontière de non retour pour la lumière et donc ce que l'on peut voir). La relativité est contraire à l’existence d'une telle chose, mais certaines solutions des équations d'Einstein admettent son existence. Même si la seule singularité nue connue à ce jour reste celle qui a engendré le Big Bang, de nombreuses simulations prouvent qu'une telle chose pourrait toujours exister dans notre univers.

Il existe deux sortes de singularité : celle dite « ponctuelle » qui a la topologie d'un point (la "forme") et qui se trouve au centre d'un trou noir non rotatif.

Et celle dite « annulaire » qui a la topologie d'un anneau et qui se trouve au centre d'un trou noir en rotation.

Singularité ponctuelle

Horizon des évenements

Singularité annulaire

Que pourrait nous apporter l'étude d'une singularité ?

Évidemment, l'étude de la singularité ne pourra se faire que si on arrive à trouver une singularité nue, car à moins de franchir l'horizon des événements, nous ne pouvons pas le faire pour une singularité classique. Comme pour toutes les découvertes de la science, l'étude sur le terrain est ce qui peut nous donner les plus grandes précisions et la meilleure approche du sujet. La singularité pourrait nous dévoiler des secrets insoupçonnés de la gravité car il y a encore beaucoup de choses que l'on ne sait pas faire.

La relativité générale dit (en bref), que plus la gravité est forte, plus le temps se dilate (sur une planète plus lourde, le temps est plus lent que sur la notre). En sachant cela, et ayant étudié la singularité, nous aurions un autre moyen (avec celui énoncé partie 2) pour dilater le temps localement. Dans une cabine à gravité augmentée, le temps serait plus lent, et les personnes se trouvant à l’intérieur vieilliraient beaucoup plus lentement.

Sachant qu'une singularité crée une gravitation phénoménale pour un volume pas si grand que ça, une telle étude pourrait nous permettre de défier les lois de la gravité en recréant des masses similaires à de gros astres à l'aide de volumes réduits. Ou même mieux, une telle connaissance pourrait nous permettre d'inverser les lois de la gravité en créant de la masse négative (ce qui semble complètement impossible dans le monde d'aujourd'hui).

Rappelez vous, il existe 2 types de singularité : la ponctuelle qui ne tourne pas, et l'annulaire qui tourne. Un physicien a dit un jour que (en accord avec la relativité générale) si un objet d'une très grande masse (comme un trou noir) tournait très très vite sur lui-même, l'espace-temps se déformerait tellement qu'il pourrait créer une boucle temporelle. Ce qui veut dire que si on voyageait très vite dans cette boucle, on pourrait "boucler la boucle", et ainsi retourner sur son passé.

Cela pourrait être une solution aux voyages interstellaires, en plus de la vitesse (cf : partie 2) en créant une forte gravité, un voyage de plusieurs années (programmé par un ordinateur de bord) passerait comme une semaine. Bien sûr, il faudra un moment pour augmenter petit à petit la gravité pour ne pas être directement écrasé sous son poids.

Ce qui veut dire que tout ce qui touche aux transports, déplacements et communications pourrait radicalement changer.

Et si on utilisait la relativité à notre avantage

Le voyage dans le temps avec la singularité

Cela pourrait être un moyen de voyager dans le temps : si on arrivait à créer une singularité annulaire nue et qu'on la faisait tourner très vite sur elle-même, et qu'on se plaçait au milieu de l'anneau, on pourrait voir le passé et le présent, et même retourner dans le passé (sachant que tant qu'on reste dans cette singularité, le temps n'existe plus pour nous).