En cosmologie, les « trous de ver » sont considérés comme des tunnels dans l’espace-temps où l’on pourrait pénétrer en traversant un trou noir (black hole). Mais ils pourraient en théorie être plats, comme une porte que l’on ouvre pour entrer dans une autre pièce, dans un autre univers ou dans le passé. On les nommerait en ce cas des ring wormholes ou trous de vers en anneaux
Ces anneaux seraient faits d’un type de matière encore inconnue pourvue d’une énergie négative. Il s’agit d’une propriété étudiée par la physique quantique, mais celle-ci ne la conçoit que pour de très petites quantités de matière. Elle est censée courber l’espace-temps en constituant des sortes de cercles. Un anneau formé par l’un de ces cercles pourrait former une sorte de portail conduisant à une autre partie de l’espace-temps.
Andrei Zelnikov et les auteurs de l’article que publions ci-dessous en référence considèrent qu’un tel trou de ver en anneau permettrait non seulement de voyager dans l’espace mais aussi de remonter dans le temps. Il faudrait seulement que l’entrée du trou de ver soit placé dans un champ gravitationnel plus élevé que la sortie, étant proche de quantités de matière plus importantes que la sortie. Il s’agit d’une application de la théorie de la relativité générale dite dilatation gravitationnelle du temps (cf article ci-dessous de la Physical Review).
Ce sont là des recherches théoriques qui n’ont que peu de chances d’être appliquées dans un prochain futur, tout au moins si l’on s’en tient aux bases de la physique classique. Mais la physique quantique qui repose sur d’autres postulats concernant l’espace-temps et qui donne déjà lieu à de nombreuses applications pratiques pourrait en tirer parti.
Référence
Ring wormholes and time machines
Valeri P. Frolov, Pavel Krtouš, and Andrei Zelnikov
Phys. Rev. D 108, 024034 – Published 14 July 2023
ABSTRACT
In the present paper we discuss properties of a model of a ring wormhole, recently proposed by Gibbons and Volkov [Phys. Rev. D 96, 024053 (2017); J. Cosmol. Astropart. Phys. 05 (2017) 039; Phys. Lett. B 760, 324 (2016)]. Such a wormhole connects two flat spacetimes which are glued through disks of the radius a bounded by the string with negative angle deficit −2π. The presence of the string’s matter violating the null-energy condition makes the wormhole static and traversable. We study gravitational field of static sources in such a spacetime in the weak-field approximation. In particular, we discuss how a field of an oblate thin massive shell surrounding one of the wormhole’s mouths is modified by its presence. We also obtain a solution of a similar problem when both mouths of the wormhole are located in the same space. This approximate solution is found for the case when the distance L between these mouths is much larger than the radius a of the ring. We demonstrate that the corresponding locally static gravitational field in such a multiply connected space is nonpotential. As a result of this, the proper time gap for the clock’s synchronization linearly grows with time and closed timelike curves are formed. This process inevitably transforms such a traversable ring wormhole into a time machine. We estimate the timescale of this process.
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