Les vaisseaux spatiaux voyageant à des vitesses supérieures à celle de la lumière sont un aliment de base pour les écrivains de science-fiction, qui appellent ce concept par de nombreux noms, notamment hyperspace, hyperdrive, warp speed et subspace. Un exemple célèbre est « Star Trek », où le vaisseau Enterprise saute d’un système stellaire à l’autre pour visiter d’autres planètes.
« Si le capitaine Kirk était contraint de se déplacer à la vitesse de nos fusées les plus rapides, il lui faudrait cent mille ans rien que pour atteindre le système stellaire suivant », a déclaré Seth Shostak, astronome à l’Institut de recherche d’intelligence extraterrestre (SETI) à Mountain View, en Californie, dans une interview de 2010 avec le site frère de Space.com, LiveScience. « Ainsi, la science-fiction a longtemps postulé un moyen de battre la barrière de la vitesse de la lumière afin que l’histoire puisse se dérouler un peu plus rapidement. »
Toutefois, le manque de recherche et de discussion savante sur la méthode de transport en fait plus souvent un dispositif littéraire pratique qu’une possibilité scientifique, a déclaré Shostak. En réalité, le concept d’hyperespace est « beaucoup de battage médiatique », a déclaré Shostak.
Autres dimensions
La physique suggère que des raccourcis à travers l’espace existent, a déclaré Shostak. La nature courbe de l’espace a été proposée pour la première fois par Einstein, et a rapidement conduit à l’idée d’un trou de ver : une portion d’espace qui s’incurve sur elle-même, reliant deux parties de l’espace autrement distantes. Un vaisseau spatial pourrait théoriquement sauter en avant vers une région éloignée de l’espace s’il entre dans un tel trou de ver entre les deux endroits.
Comme dans notre univers familier, les objets dans un trou de ver devraient voyager plus lentement que la vitesse de la lumière, qui, dans le vide, est de 186 282 miles par seconde (299 792 kilomètres par seconde). Mais, un vaisseau spatial pourrait sembler avoir dépassé cette limite en voyageant à travers un trou de ver et en atteignant un système stellaire à des milliers d’années-lumière en quelques heures, par exemple.
Cependant, notre accès à ces autoroutes inter-spatiales serait limité par la taille du portail.
« Les trous de ver, nous pensons, sont faits tout le temps à un niveau microscopique », a déclaré Shostak. « Mais la question est de savoir si nous pouvons réellement les utiliser pour le transport ? »
Trouver ou créer un trou de ver qui va au bon endroit et s’y faufiler avant qu’il ne se referme et ne réduise votre vaisseau spatial en morceaux sont deux problèmes non résolus que les lois de la physique n’interdisent ou n’autorisent pas clairement.
Techniquement, il serait possible de déformer l’espace pour créer un trou de ver si l’on pouvait placer un morceau de masse très dense devant son vaisseau, a déclaré Shostak. Peut-être similaire au « moteur hyperspatial » vu dans les films « Star Wars », l’objet déformerait la forme de l’espace autour de lui, rapprochant essentiellement la destination choisie du vaisseau. Mais l’objet devrait avoir la densité du centre d’un trou noir pour fonctionner.
« Le problème est de savoir où trouver le trou noir et comment l’amener devant votre vaisseau spatial ? ». a déclaré Shostak. « C’est un peu comme, comment créer quelque chose qui va déformer l’espace et le mettre devant votre vaisseau spatial ? »
Et la téléportation ?
Une idée de science-fiction connexe est la téléportation – la possibilité de transporter instantanément une personne ou un vaisseau dans une autre partie de l’univers. Le phénomène est vu dans « Star Trek », où le soi-disant transporteur déconstruit le corps d’une personne et le reconstruit à un autre endroit, éloigné.
Il existe une certaine base scientifique pour cette idée – les scientifiques ont montré que les particules subatomiques peuvent être déplacées d’un point à un autre plus rapidement que la vitesse de la lumière, a déclaré le physicien Ian Durham du Saint Anselm College dans une interview de 2010.
Mais la capacité de briser et de réassembler un humain entier semble impossible, a déclaré Durham. En raison des aspects aléatoires derrière l’arrangement des particules subatomiques, les inverser parfaitement devient de plus en plus difficile au fur et à mesure qu’elles s’accumulent en plus grand nombre.
Regardons scientifiquement l’hyperespace
Bien que l’hyperespace ne soit pas une forme actuelle de voyage spatial, des recherches sont en cours pour déterminer à quel point il est viable – et à quoi ressemblerait l’expérience.
En 2013, un groupe d’étudiants en physique a corrigé la vision de ce qui se passe lorsque les vaisseaux spatiaux volent à la vitesse de la lumière. L’effet spécial familier des traînées de lumière (vu dans « Star Trek », « Star Wars » et d’autres séries) ne serait pas réellement le cas. Au lieu de cela, la vue ressemblerait davantage à une lueur vive centralisée.
La rapidité du voyage entraînerait le déplacement de la lumière vers des longueurs d’onde plus grandes en raison de l’effet Doppler, qui explique également des phénomènes tels que la raison pour laquelle le son d’un klaxon de voiture change avant de passer devant un observateur et après. Dans l’espace, les humains ne seraient pas en mesure de voir la lumière des étoiles, car ses longueurs d’onde seraient étirées dans le spectre des rayons X. De même, la lueur de l’univers ne serait pas visible. De même, la lueur de l’univers – qui brille dans les micro-ondes – deviendrait visible car sa lumière serait étirée dans le spectre visible.
Depuis quelques années, des informations circulent sur un moteur réel appelé EmDrive. Le concept a été conçu pour la première fois par le chercheur britannique Roger Shawyer il y a plus d’une décennie, mais a attiré l’attention du grand public en 2015 après que des rumeurs aient affirmé que la NASA était en train de créer un moteur de distorsion. (La NASA a rapidement déclaré que l’effort « n’a pas montré de résultats tangibles » et a souligné qu’il ne s’agit pas d’un moteur de distorsion.)
Ce qui rend l’EmDrive intéressant, c’est que le moteur n’utilise pas de propergol, fonctionnant plutôt par réflexion de micro-ondes à l’intérieur d’une chambre. Un article revu par des pairs en 2016 (dirigé par Harold « Sonny » White du Johnson Space Center de la NASA) a déclaré que malgré cette conception différente, une variante de l’EmDrive produit bien une poussée. Deux autres tests réussis ont été signalés en 2012 (par une équipe chinoise) et en 2013 (par la même équipe de la NASA). Pendant ce temps, certains chercheurs ont déclaré que ce moteur viole la troisième loi de la physique de Newton, qui (pour parler simplement) dit que toute action produit une réaction égale mais opposée.
Les moteurs de distorsion dans la science-fiction
Voici quelques-uns des nombreux exemples de moteurs de distorsion utilisés dans la science-fiction, en mettant l’accent sur les séries télévisées et les films.
- Une première mention du moteur de distorsion (de nombreuses sources disent que c’était la première mention) était dans le roman de 1931 « Islands of Space », de John W. Campbell. L’intrigue concernait en partie le test d’un vaisseau plus rapide que la lumière.
- « Doctor Who » : Dans cette série britannique à long terme, une machine appelée TARDIS (qui signifie Time and Relative Dimension in Space) peut transporter ses occupants à travers l’espace ou le temps, les déposant à des endroits précis de l’univers. L’histoire du TARDIS est aussi tentaculaire que la série « Doctor Who » elle-même, qui a débuté en 1963 et se poursuit encore aujourd’hui. Le TARDIS est connu pour être plus grand à l’intérieur qu’à l’extérieur. Certaines versions d’un TARDIS ressemblent à une vieille boîte de police britannique.
- « Dune » : Dans cette série de romans de Frank Herbert, le Holtzman Drive emmène les colons vers des lieux très éloignés. Ce drive emmène les vaisseaux dans l’univers en déformant l’espace.
- « Star Trek » : C’est l’exemple le plus célèbre de lecteurs de distorsion, qui ont été évoqués pour la première fois dans l’épisode « Metamorphosis » de 1967. Essentiellement, le dispositif fonctionne par des réactions matière-antimatière et peut facilement propulser des vaisseaux interstellaires entre les systèmes stellaires. Le plus récent spinoff, « Star Trek : Discovery » (qui a été lancé en 2017) utilise un autre système de propulsion appelé « spore drive », qui peut voyager presque instantanément entre différents endroits.
- « Star Wars » : Cet univers possède certains vaisseaux qui utilisent un hyperdrive. L’utilisation de « particules d’hypermatière » permet à un vaisseau d’aller à la vitesse de la lumière et de se déplacer entre les étoiles dans une dimension alternative appelée hyperespace. L’hyperdrive (et la célèbre vue de traînées d’étoiles vue par les personnes qui l’utilisent) a été vu pour la première fois dans le film « Un nouvel espoir » en 1977 et a été un élément de base de la série depuis.
- « Le Guide du routard de la galaxie » : Le lecteur Infinite Probability fonctionnait sur une sorte de modèle quantique, où il transportait les gens vers l’un des endroits les moins improbables auxquels on pouvait s’attendre. À l’origine, une comédie radiophonique de la BBC en 1978, l’histoire s’est rapidement étendue aux livres, à la télévision et à un film.
- « Farscape » : L’univers de « Farscape », une série du réseau Syfy qui s’est déroulée de 1999 à 2003, comprend des vaisseaux vivants appelés Léviathans. Certains Léviathans ont une capacité de starburst qui leur permet de voyager plus vite que la lumière en cas d’urgence.
- « Battlestar Galactica » : Ce vaisseau, issu de la série télévisée éponyme de 1978 et de son reboot de 2004 à 2009, possédait un lecteur plus rapide que la lumière (ou FTL) qu’il utilisait pour tenter de garder une longueur d’avance sur les menaçants Cylons, des êtres mécaniques qui se sont levés pour se venger de leurs créateurs humains. Ce qui était cool avec les lecteurs FTL, c’est qu’il était difficile de suivre l’emplacement d’un vaisseau entre les « sauts », ce qui permettait au vaisseau d’échapper plus facilement aux Cylons.
Rapport supplémentaire du contributeur Zoe Macintosh.