La physique quantique défie la vitesse de la lumière

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L’univers est d’une étendue impressionnante que l’on peut observer grâce à de puissants télescopes et autres technologies révolutionnaires. Mais pourra-t-on un jour aller jusqu’à ces endroits magiques et lointains pour regarder de nos propres yeux la beauté de cette étendue ? On essaye encore aujourd’hui de percer l’esprit du cosmos, mais pour se rendre là-bas, on doit enfreindre les lois de la physique ! Peut-on dépasser la vitesse de la lumière ?

L’espace et le temps sont réunis sous une seule unité qu’on appelle : l’espace-temps. Cette unité est l’essence de la vie, celle qui renferme les secrets du cosmos. L’homme a de tout temps admiré les étoiles, on a longtemps cru qu’elles étaient proches et même qu’il suffisait qu’on tende la main vers le ciel pour pouvoir les toucher, mais désormais on sait que l’étoile la plus proche est encore bien lointaine : si on avançait à la vitesse de la lumière, on mettrait dix mille ans à l’atteindre ! Pour devenir citoyen du cosmos, on doit alors dépasser la vitesse de la lumière.

La vitesse de la lumière est de 300 000 km par seconde, c’est la vitesse maximale pour tout l’univers, elle est un millions de fois plus grande que celle du son ! Elle se déplace différemment du reste des matières de l’univers. La vélocité d’un faisceau lumineux est toujours égale à la vitesse de la lumière, on n’additionne pas les vitesses, quelque soit leur référentiel.

L’espace et le temps ne sont pas fixes. Ils dépendent de la manière dont on se déplace. Einstein, avec sa théorie de la relativité, a compris que l’énergie et la masse sont une seule et même chose ! L’énergie qu’il nécessaire est d’autant plus importante si on veut atteindre la vitesse de la lumière, il faut bien plus d’énergie pour aller un tout petit peu plus vite. Et si on ne peut pas dépasser cette vitesse, alors on est à tout jamais prisonnier du Système Solaire.

Le premier voyage de l’homme dans les étoiles paraît bien inaccessible. Pour comprendre tout les mécanismes du cosmos, ça va nous prendre plus que des siècles. Mais que se passerait-il si on arrivait à transformer notre corps en information ?... on entre alors dans la physique quantique. Comment créer un lien entre des objet microscopique de façon quantique ? L’un des deux corps reste sujet au hasard, et l’autre en devient un a corollaire du premier corps, on appelle ce phénomène quantique : l’intrication.

Deux chercheurs ont réussi à faire cette corrélation à travers une expérience : deux atomes dans une chambre à vide ; on écrit des informations dans le premier atome ; on excite ensuite les deux atomes avec de la lumière pulsée ; quand la communication entre les deux atomes se croise, les atomes se lient et partagent alors l’information du premier atome. Ainsi, transférer l’information d’un atome à l’autre se fait sans connexion physique. Ce serait bien que cette expérience fonctionne avec une matière plus complexe que juste un atome.

Quand on regarde l’univers, tout a l’air semblable dans toutes les directions, l’univers est beaucoup trop homogène pour répondre à la loi de la vitesse de lumière fixe ! En d’autres termes : L'homogénéité de l’univers fait que toutes les matières et les galaxies sont réparties uniformément dans l’univers.. pourtant, il ne s’est pas écoulé assez de temps depuis sa naissance pour que la lumière se répartisse à part égale. On met en place une théorie d’inflation cosmique : l’univers était à l’origine une tête d’épingle infiniment petite et l'homogénéité initiale de ce petit point s’est étendue sur l’espace actuel.

Mais cette théorie n’est pas l’unique. Si, au lieu de changer le rythme d’expansion, on changeait la vitesse de la lumière (on parle alors de la théorie de la vitesse de lumière variable), on arrive à mieux expliquer le phénomène d’homogénéité. La théorie de la vitesse de la lumière variable contredit la théorie de la vitesse limite. On pense alors que la vitesse limite a changé au cours de la vie de l’univers et a diminué, mais il resterait néanmoins des passages de l’espace où la lumière est plus rapide, on appelle ces passages les cordes cosmiques.

Lentement mais sûrement, les scientifiques cherchent à prouver que la vitesse de la lumière n’est pas la vitesse limite, et contredire ainsi l’affirmation d’Einstein !

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Complément : Einstein



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