La collaboration ALPHA s'est rapprochée de la mesure du comportement de l'antimatière neutre dans un champ gravitationnel. Les résultats peuvent ouvrir la porte à de nouvelles technologies étonnantes.Rêves de messagerie instantanée, vaisseaux spatiaux interstellaires et capacité de voyager dans le temps - ce sont les accolades de la science-fiction. À bien des égards, ils représentent les plus grands espoirs de l'humanité, mais reposent sur des technologies qui vont au-delà de la science bien connue d'aujourd'hui. Et pourtant, compte tenu des expériences à la pointe des ouvertures, il est possible qu'une nouvelle porte s'ouvre à tout moment. Si nous avons de la chance - qu'est-ce qui nous attend juste au-delà de l'horizon? C'est exactement ce que le lecteur Igor Zhbanov veut savoir:
Si nous avons de la chance, quel genre d'expériences scientifiques planifiées pour les vingt prochaines années peut nous ouvrir de nouvelles voies pour créer des technologies de science-fiction?
Il existe de nombreuses opportunités fantastiques qui peuvent changer notre réalité d'ici la fin du 21e siècle.
Toutes les fusées jamais inventées ont besoin d'une sorte de carburant, mais si vous fabriquez un moteur sur la matière noire, vous pouvez trouver du nouveau carburant simplement en vous déplaçant dans la galaxieLa matière noire (TM) peut devenir une source illimitée de carburant qui n'a pas besoin d'être emportée avec vous. L'un des plus grands mystères de la science est la nature de la MT. Grâce à des mesures indirectes, nous connaissons son existence et son grand nombre. Si nous collectons tous les HM présents dans une galaxie aussi grande que la nôtre, cela se révélera être cinq fois plus que la matière normale (basée sur les atomes). Il est presque certainement constitué de particules ayant les propriétés suivantes:
• ils ont une masse,
• ils n'ont pas de charge électrique ou de couleur,
• ils interagissent gravitationnellement,
• et dans une certaine mesure, ils doivent entrer en collision avec eux-mêmes et avec la matière normale.
De la célèbre équation d'Einstein E = mc
2, nous savons qu'une énorme énergie est stockée dans une MT: cinq fois plus que dans toute matière ordinaire. Si l'Univers nous est favorable, nous pourrons peut-être l'utiliser.
La distribution de masse dans l'amas de galaxies Abell 370 , construit sur la base de lentilles gravitationnelles, montre deux grands halos de masse dispersée correspondant à HM et deux amas en collision. Autour et à l'intérieur de chaque galaxie, amas et réseau massif de matière ordinaire, il y a 5 fois plus de MT.De nombreuses expériences recherchent des collisions de TM avec à la fois normal et avec lui-même. Il existe deux types de particules: les fermions (avec des spins demi-entiers) et les bosons (avec des spins entiers). Si une MT est constituée de bosons, il s'agit très probablement d'une antiparticule qui lui est propre, ce qui signifie que si vous pouvez attraper quelques particules de TM et les faire interagir, elles s'annihilent. Et s'ils s'anéantissent, ils dégageront de l'énergie pure. En d'autres termes, ce sera une source d'énergie gratuite et illimitée, qui est partout, où que vous alliez. Et comme il est partout, vous n'avez même pas besoin de l'emporter avec vous sur le chemin de l'univers. Par conséquent, dans le cas d'expériences à la recherche de MT, le rêve ultime est une énergie illimitée et gratuite.
Un champ de chaîne Star Trek qui raccourcit l'espace devant et rallonge l'arrièreL'antimatière peut avoir une masse négative, ce qui signifie qu'elle peut être la clé de la création d'un
moteur de distorsion . Si vous voulez voyager vers les étoiles, les sources d'énergie et de carburant ordinaires ne vous laisseront pas voyager trop loin. Ou, littéralement, ils ne vous laisseront pas voyager trop vite: vous serez toujours limité par la vitesse de la lumière. L'étoile semblable au soleil la plus proche avec des planètes potentiellement adaptées à la vie,
Tau Ceti , est à 12 années-lumière de nous, ce qui signifie qu'un simple voyage là-bas et l'envoi d'informations à ce sujet remonteront à pas moins d'une génération entière. Mais si nous pouvions serrer l'espace devant nous lors d'un voyage à travers l'espace interstellaire, tout en élargissant l'espace derrière nous, nous pourrions y arriver beaucoup plus rapidement. Cette idée est basée sur le moteur de distorsion que l'astrophysicien
Miguel Alcubierre a mis en 1994 sur des rails physiques fiables.
La solution d'Alcubierre pour la théorie de la relativité, vous permettant de vous déplacer d'une manière similaire à un moteur de distorsion. Cette solution nécessite une masse négative.Pour créer la configuration spatio-temporelle requise pour le moteur de distorsion, deux choses sont nécessaires: une énorme quantité d'énergie et l'existence d'une masse négative. Cette masse négative, dont la présence n'est que supposée, est nécessaire à la déformation de l'espace-temps d'une manière particulière nécessaire à la mise en œuvre du moteur de chaîne. Nous n'avons pas encore mesuré la masse des particules d'antimatière; ils tombent dans le champ gravitationnel «vers le haut» ou «vers le bas», nous n'avons pas encore vérifié dans l'expérience. L'expérience
ALPHA au CERN est en cours pour mesurer l'effet de la gravité sur l'antimatière et le comportement de l'antimatière dans un champ gravitationnel. S'il s'avère qu'il tombe «vers le haut» dans le champ gravitationnel, nous pouvons obtenir la masse négative dont nous avons besoin et le moteur de distorsion sera possible.
L'outil Virtual IronBird pour le module de logement de centrifugeuse (CAM) sur l'ISS est un moyen de créer la gravité artificielle, mais il nécessite beaucoup d'énergie, et il vous permet uniquement de créer un type de force centripète spécifique. La véritable gravité artificielle nécessiterait une manipulation de la masse négative.De plus, une masse négative nous permettrait de créer une gravité artificielle. Cette possibilité de l'existence d'une masse négative dans l'Univers nous permettrait de créer un champ gravitationnel artificiel comme nous ne pouvons pas le faire maintenant. L'existence d'une charge positive et négative dans l'électromagnétisme nous permet de créer des conducteurs, grâce auxquels nous pouvons manipuler le champ électrique entre eux et se fermer du champ électrique extérieur à eux. La gravité, telle que nous la comprenons maintenant, n'a qu'un seul type de charge: une masse positive. Cependant, l'existence d'une masse négative nous permettrait de créer un environnement avec une gravité vraiment nulle, si nous pouvons le configurer correctement, et nous donnerait également la possibilité de créer un champ de gravité artificiel de n'importe quelle puissance entre deux systèmes de masse positive et négative.
L'idée de voyager dans le temps aujourd'hui fait référence à la science-fiction. Cependant, si des boucles de temps fermées peuvent exister dans notre univers, cela sera non seulement possible, mais même inévitableUn univers en rotation pourrait nous permettre de voyager dans le temps. Le voyage dans le temps n'est pas seulement possible, il est inévitable - en avant. Lorsque l'espace et le temps sont combinés en un seul tissu d'espace-temps, un bouleversement sérieux de la physique que nous connaissons aujourd'hui doit se produire afin de permettre un voyage dans le temps. Il est assez facile de revenir à votre point de départ dans l'espace; La Terre le fait en revenant au point de départ de l'orbite autour du Soleil, mais en même temps en progressant considérablement dans le temps (d'un an). Les boucles spatiales fermées sont faciles à réaliser. Mais pour revenir au point de départ dans le temps, quelque chose d'inhabituel est nécessaire - il n'y a pas de boucles temporelles fermées dans notre univers en expansion et rempli de matière. À moins, bien sûr, que l'univers ne tourne pas.
Pour l'apparition de boucles temporelles fermées, la rotation d'une galaxie ne suffit pas, il faut que tout l'Univers tourneDans l'Univers en rotation, il existe une solution exacte, dans laquelle, si la densité de la matière et la constante cosmologique (c'est aussi l'énergie sombre) ont certaines valeurs, alors des boucles temporelles fermées existeront dans l'Univers. Jusqu'à présent, nous avons limité la rotation globale de l'univers, mais ne l'avons pas complètement exclue. S'il s'avère que l'Univers tourne à une certaine vitesse, équilibrant parfaitement les exigences de la densité de matière et de la constante cosmologique, il sera tout à fait possible de remonter dans le temps et d'arriver au point de départ non seulement dans l'espace, mais aussi dans le temps. Des études approfondies de vastes zones du ciel, telles que les prochaines expériences WFIRST et LSST, peuvent détecter une telle rotation, si elle existe.
Le concept de satellite NASA WFIRST, qui devrait entrer dans l'espace en 2024 et nous donner les mesures les plus précises de l'énergie sombre, ainsi que découvrir d'autres découvertes spatiales incroyablesLa science permet des possibilités plus exotiques - téléportation d'objets physiques, mouvement instantané entre différents points (trous de ver) ou communication plus rapide que la lumière - mais de telles opportunités nécessitent des solutions de contournement beaucoup plus sérieuses et complexes qu'une simple expérience qui produit des résultats inattendus mais acceptables. Cependant, nous devons rechercher de telles opportunités. La science n'est pas une histoire avec un but ultime, où nous découvrons tout ce qui est possible, puis nous arrêtons. Il s'agit d'une histoire de détective en cours, où chaque découverte, chaque étape et chaque expérience conduit inévitablement à des questions plus profondes en cours de route. Partout où cette route nous mène, il est important d'imaginer ces opportunités et ce qui est nécessaire pour leur réalisation - à chaque étape du voyage.
Ethan Siegel - astrophysicien, vulgarisateur scientifique, auteur de Starts With A Bang! Il a écrit les livres «Beyond the Galaxy» [ Beyond The Galaxy ] et «Tracknology: the science of Star Trek» [ Treknology ].FAQ: si l'Univers se développe, pourquoi ne nous développons-nous pas ? pourquoi l'âge de l'Univers ne coïncide pas avec le rayon de sa partie observée .