D’après une étude, Star Wars avait tout faux sur l’hyperespace

L’hyperespace, cette dimension alternative que certains vaisseaux de l’univers Star Wars peuvent atteindre en voyageant à la vitesse de la lumière, fait partie des piliers du folklore de l’œuvre de George Lucas. Cette notion est même passée à la postérité à travers plusieurs séquences des films où l’on voit les protagonistes filer à travers un corridor de stries lumineuses. Mais une étude récente a suggéré que cette représentation serait erronée; et pour la première fois, elle suggère aussi une méthode permettant de vérifier cette hypothèse.

C’est en tout cas ce que pensent des chercheurs du MIT, dont les travaux ont été repérés par Space.com. D’après eux, le pilote d’un Faucon Millennium ou d’un autre engin équipé d’un hyperdrive ne verrait pas ces fameuses longues stries lumineuses. Ils estiment que l’équipage verrait plutôt une sorte “d’aurore quantique” prédite par un modèle astrophysique baptisée effet Unruh.

Une histoire de fluctuations quantiques

Cet effet Unruh est une prédiction surprenante d’une branche de la physique quantique. Très vulgairement, cette théorie stipule que la matière qui accélère à très grande vitesse commence à interagir avec les fluctuations quantiques du vide; cette interaction au niveau quantique génère alors une radiation qui, si elle est suffisamment intense, peut devenir visible sous la forme d’une lueur.

Le problème, c’est que comme souvent en astrophysique fondamentale, cette prédiction est excessivement difficile à vérifier. Il faudrait théoriquement disposer d’un hyperdrive fonctionnel comme celui du fameux vaisseau raflé par Han Solo… ou d’un autre appareil capable d’accélérer un atome à la vitesse de la lumière en moins d’un millionième de seconde. Pas le genre d’engins qu’on peut trouver chez le concessionnaire du coin.

Heureusement, il existe cependant une autre piste : celle du hasard. En effet, si l’on patiente suffisamment longtemps, les statistiques suggèrent qu’une de ces fluctuations finira nécessairement par frapper un atome, ce qui permettrait alors d’observer l’effet Unruh.

Le problème, c’est que si ce phénomène est garanti sur une échelle de temps infinie, il est extrêmement improbable d’y assister à l’échelle d’une vie humaine. Les chercheurs estiment que sans intervention, il faudrait ainsi patienter plusieurs dizaines de milliards d’années – soit plus que l’âge de l’Univers lui-même.

Forcer la main au hasard

Tout l’enjeu est donc d’augmenter autant que possible la probabilité d’observer un tel événement. Les chercheurs ont toujours fait chou blanc depuis que l’effet Unruh a été proposé dans les années 1970. Mais pour la première fois, les savants du MIT ont proposé une solution qui pourrait permettre d’y parvenir dans un temps raisonnable.

La solution proposée par l’équipe repose sur les photons, ces particules sans masse qui servent de support aux champs électromagnétiques. Les chercheurs expliquent que leur présence aurait pour effet d’augmenter la fréquence de ces fameuses fluctuations quantiques, ce qui faciliterait considérablement la détection de l’effet Unruh.

Leurs travaux ont montré théoriquement que si un atome pouvait être accéléré avec une trajectoire bien spécifique à travers un champ de photons, il pourrait interagir avec ces derniers d’une façon bien particulière. Cette trajectoire rendrait tous les autres éléments de la simulation “invisibles” aux yeux des chercheurs, ce qui leur permettrait de se concentrer sur les fameuses radiations produites par l’effet Unruh.

Une confirmation expérimentale attendue

Pour l’instant, il ne s’agit que de travaux entièrement théoriques. Et le passage à la phase concrète ne va pas être de tout repos. Pour expédier un atome à une vitesse pareille tout en conservant une trajectoire ultra-précise, il faut du matériel ultraspécialisé et à la pointe de la technologie.

La vérification de cette hypothèse passera donc par la construction d’un accélérateur de particules spécialement prévu à cet effet, ce qui n’est évidemment pas une mince affaire. Mais si la vérification attendra encore plusieurs années, les chercheurs sont tout de même satisfaits d’avoir surmonté le plus gros obstacle théorique.

Mathématiquement et physiquement parlant, la boucle est bouclée, et il ne reste qu’à vérifier expérimentalement. “En théorie, nous avons désormais fait sauter le plus gros goulot d’étranglement de ce problème vieux de 40 ans”, se félicite Vivishek Sudhir, professeur d’ingénierie mécanique au MIT. Désormais, il ne leur reste plus qu’à capturer le phénomène pour nous montrer précisément ce qu’Han Solo et consorts ont vu au cours de leurs voyages dans l’hyperespace !

Le texte de l’étude est disponible ici.

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