Questions des jeunes — La science de Star Trek

L’année 2016 marque un anniversaire : le premier épisode de Star Trek a 50 ans! Maintenant que nous vivons dans le futur, avec des physiciens qui ont été inspirés par la vision de Star Trek, nous devons leur demander si Star Trek est possible

Les téléporteurs sont-ils possibles?

Avery Broderick : Pourquoi pas? Nous sommes déjà capables d’utiliser la mécanique quantique pour téléporter des objets aussi gros que des molécules. Il y a encore beaucoup à faire pour passer d’une molécule à une personne, mais comme disent les physiciens, il s’agit d’un problème d’ingénierie. Le défi le plus important ne réside probablement pas dans le téléporteur lui-même, mais dans la quantité d’information qu’il faut traiter pour faire le suivi d’un tel nombre de particules quantiques. De plus, il faut détruire l’original pour créer la copie à distance, et je ne suis pas certain d’être volontaire pour participer aux essais.

Avery Broderick est professeur associé à l’Institut Périmètre et professeur agrégé à l’Université de Waterloo. Il dit être devenu physicien « parce que Starfleet n’existe pas ». M. Broderick est un astrophysicien qui s’intéresse particulièrement aux trous noirs.

Le moteur supraluminique à distorsion est-il possible?

Adrienne Erickcek : Le moteur supraluminique « à distorsion » est bien nommé : le meilleur moyen de voyager plus vite que la lumière est probablement de déformer l’espace-temps. Selon la théorie de la relativité restreinte d’Einstein, rien ne peut aller plus vite que la lumière, mais la théorie de la relativité générale permet une échappatoire : il peut être possible de contracter l’espace devant un vaisseau spatial et d’étirer l’espace derrière le vaisseau, de telle sorte que le vaisseau pourrait atteindre sa destination à une vitesse supérieure à celle de la lumière. Malheureusement, pour déformer ainsi l’espace, il faudrait une quantité phénoménale d’énergie, et la distorsion de l’espace-temps qui en résulterait détruirait probablement tout ce qui existe au lieu de destination. Ce n’est pas la manière la plus amicale d’établir un contact!

Adrienne Erickcek est professeure adjointe à l’Université de la Caroline du Nord à Chapel Hill. Elle a été postdoctorante à l’Institut Périmètre de 2009 à 2013. C’est une cosmologiste théoricienne dont les recherches portent sur la matière sombre, l’énergie sombre et la première seconde d’existence de l’univers.

Les rayons tracteurs sont-ils possibles?

Stephanie Keating : Non seulement les rayons tracteurs sont possibles, mais ils existent réellement — du moins, dans un sens limité. Il y a 2 ans, des physiciens ont créé un rayon tracteur faisant appel à un laser creux, qui est sombre au centre et brillant près des bords. Le laser chauffe les particules, qui deviennent prisonnières au centre du rayon. Ce genre de rayon tracteur peut déplacer de minuscules particules sur des distances allant jusqu’à quelques mètres. L’an dernier, des scientifiques ont créé une autre sorte de rayon tracteur : un rayon acoustique qui utilise des ondes sonores synchronisées d’une manière très précise. Ces ondes créent une poche de basse pression, ce qui permet d’emprisonner des objets et de les déplacer dans l’air. Mais nous n’en sommes pas encore à capturer des vaisseaux spatiaux. Ce ne sont que des démonstrations de faisabilité, réalisées à des échelles relativement petites. Mais des versions plus grandes pourraient voir le jour et déplacer des objets plus gros dans l’espace à 3 dimensions. On pourrait imaginer des applications pratiques de tels rayons — par exemple déplacer des objets dans un entrepôt.
Stephanie Keating était astronome avant de se joindre à l’équipe des publications de l’Institut Périmètre à titre de rédactrice scientifique. Si elle avait un rayon tracteur, elle s’en servirait pour déplacer les jouets de son chat (mais pas le chat lui-même) autour de la maison.