En 1994, Miguel Alcubierre a pu construire une solution valide aux équations de la relativité générale qui permettent un lecteur de déformation. Mais maintenant, nous devons aborder le reste de la relativité: comment organiser la matière et l'énergie pour rendre cette configuration particulière de l'espace-temps possible?
Malheureusement pour les lecteurs de chaîne, c'est à ce moment-là que nous commençons à rencontrer des ennuis. En fait, tout de suite, nous rencontrons trois problèmes. Et ces trois problèmes sont appelés les conditions énergétiques. Maintenant, avant de décrire les conditions énergétiques, je dois faire un avertissement. Ce que je vais dire, ce ne sont pas des lois sur le fer de la physique.
Ce sont plutôt des suppositions raisonnables sur la façon dont la nature a du sens. La relativité générale est une machine. Vous mettez diverses configurations de l'espace-temps, divers arrangements de matière et d'énergie. Vous tournez la poignée et vous apprenez comment la gravité fonctionne. La relativité générale en soi ne vous dit pas ce qui est réel et ce qui ne l'est pas.
Vous devez regarder d'autres choses. La relativité générale est une machine qui produit des réponses, et nous avons besoin d'une sorte de filtre pour décider quelles réponses sont bonnes et raisonnables et qui sont stupides. Ces filtres peuvent changer. Ceux-ci ne sont pas placés dans la pierre. Ceux-ci ne proviennent pas de la théorie physique. Ce ne sont que des déclarations qui semblent avoir un sens dans notre univers que nous pensons être vraies, même si nous n'avons aucune preuve directe, sauf une vie d'expérience et d'observation qui n'en montre absolument aucune violation.
Il y a beaucoup de ces soi-disant conditions énergétiques, et ce qu'ils font, c'est qu'ils placent des limites à ce que l'énergie est autorisée à faire dans l'univers. Les trois qui nous intéressent en ce qui concerne Alcubierre et son lecteur de chaîne sont appelés la forte condition énergétique, la condition énergétique dominante et la faible condition énergétique.
La forte condition énergétique stipule généralement que la matière doit graviter vers la matière. Les conditions énergétiques dominantes indiquent que l'énergie ne doit pas s'écouler plus rapidement que la vitesse de la lumière. Et puis la faible condition d'énergie est que votre densité d'énergie locale doit toujours être positive. Cela signifie que la masse négative et l'énergie négative, alias la matière exotique, n'existent pas.
Encore une fois, ce ne sont pas des lois sur le fer de l'univers. Ce ne sont que des observations que nous avons faites après un siècle à jouer avec la relativité d'Einstein et à regarder dans le cosmos plus large. Et la solution de disque de Warp d'Alcubierre semble violer les trois.
Il viole la forte condition énergétique car nous avons une situation où la gravité locale est répulsive. Il viole la condition d'énergie dominante car nous avons l'énergie qui coule plus rapidement que la vitesse de la lumière, et il semble violer la faible condition d'énergie car pour mettre en place une bulle de chaîne, vous devez utiliser une boule de masse négative, de densité d'énergie négative. C'est le seul moyen de faire de cette déformation la solution de géométrie du travail de l'espace-temps.
Maintenant, vous pourriez simplement dire, hé, peut-être que ces conditions énergétiques sont fausses, nos intuitions sont désactivées et la nature est plus intelligente que nous. C'est bien, mais je vous mets au défi d'essayer de trouver un exemple n'importe où dans l'univers naturel où ces conditions sont violées. Vous allez avoir du mal à trouver des endroits où la matière ne gravite pas vers la matière, où la gravité locale n'est pas attrayante. Vous allez avoir du mal à trouver des endroits où l'énergie coule plus rapidement que la vitesse de la lumière. Tant que ces conditions semblent tenir, le lecteur de chaîne est sorti.
Et ce dernier? Vous savez, que la densité énergétique locale doit toujours être positive. N'avons-nous pas l'effet Casimir? Oui, l'effet Casimir est cette interaction quantique étrange où la densité d'énergie locale peut être négative, et en un sens la faible condition d'énergie est violée. Mais ce n'est que dans la région entre les plaques – une fois que vous en moyenne la zone entourant les plaques, la faible condition énergétique est vraie.
Mais peut-être que certaines technologies intelligentes et les progrès de la physique pourraient exploiter cela pour créer une échappatoire à grande échelle à la faible condition énergétique. Malheureusement, une réponse à cette question vit dans le pays de la gravité quantique. C'est une théorie de la nature auquel nous n'avons pas encore accès. Nous allons donc devoir tenir les plans pour construire un lecteur de chaîne – du moins pour l'instant.
