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Si elle devait exister, elle se comporterait d'une manière bien étrange. Prenons un exemple. Prenons une balle de matière négative de masse -m et plaçons-là sous un fusée traditionnelle de masse positive +m de même grandeur mais sans moyens de propulsions propres. On observe que la masse négative va pousser la masse positive tandis que cette dernière va attirer la masse négative. Selon la Loi du mouvement de Newton, la fusée et la balle de matière négative vont s'élever dans l'air dans la même direction et avec une accélération égale à la force de gravité qui les unit. Cet "effet sans réaction" fournit un moyen de propulsion miraculeux en offrant une accélération infinie et unidirectionnelle sans requérir la moindre source d'énergie ni masse de réaction (pergols). Il n'y a plus qu'un pas à franchir pour inventer des machines à matière négative pour nous fournir gratuitement une quantité d'énergie infinie. Avis aux écologistes ! Recherches en la matière Hermann Bondi, aujourd'hui Master du Churchill College de Cambridge, a été le premier scientifique à discuter de matière négative. En 1957, dans "Reviews of Modern Physics", Bondi discuta de matière négative à propos de la théorie de la gravitation d'Einstein. Il démontra qu'une masse négative repoussait une masse positive avec une vitesse continuellement croissance en accord avec la relativité générale.
S'il existe une grande quantité de particules de masses négatives dans l'univers, les corps positifs comme notre Soleil doivent attirer ces particules de matière négative. Certains chercheurs russes ont calculé que lorsque des particules de matière négative frappent les particules de matière positive du Soleil, elles ne ralentissent pas mais accélèrent continuellement. Au cours de ce processus, elles gagnent de l'énergie cinétique et apportent de l'énergie cinétique au Soleil, qui doit donc se réchauffer. Or le Soleil ne se réchauffe visiblement pas plus que le modèle classique le prévoit. Aussi, certains chercheurs en concluent que soit il existe très peu de particules de masse négative dans l'univers, soit qu'elles interagissent peu avec la matière positive.
Du fait que la masse est source de gravitation, on peut imaginer un état d'énergie de "zéro absolu" comme il en existe un pour la température. Tout ce dont on a besoin pour y parvenir c'est un objet, plus exactement un état, sans champ gravitationnel, par exemple un espace complètement vide de matière. Un état d'énergie négative serait alors tout simplement celui ayant moins d'énergie que celle d'un champ gravitationnel nul. C'est dans ce contexte qu'interviennent les particules virtuelles. Cet état de vide quantique ne peut pas être dépouillé de ses entités et ces dernières ne peuvent pas en être extraites sauf si quelque chose vient perturber l'état de vide (une interférence, une attraction gravitationnelle ou électromagnétique, etc). Il est donc plutôt difficile de concevoir un objet constitué d'énergie ou de matière négative; il appartient tout au plus à l'univers virtuel. C'est dans toutes ces particules virtuelles que réside en fait la clé de l'énergie négative. Prenons par exemple la célèbre expérience de la double fente de Young. Des ondes lumineuses traversent deux fentes pratiquées dans un écran opaque et créent derrière celui-ci une série d'ondes alternativement brillantes et sombres comme l'image présentée ci-dessous l'illustre.
Entropie et radiation Hawking On connaissait l'essentiel de cette théorie de l'énergie négative depuis les années 1970, lorsque plusieurs physiciens dont Stephen Fulling de l'Université A&M du Texas ont essayé de créer une source d'énergie négative pour alimenter la radiation Hawking émise par les trous noirs. Ainsi que nous l'avons expliqué, vue de l'extérieur cette radiation représente une énergie positive émise par le trou noir. Mais il est impossible de tracer cette énergie jusque dans la singularité sans violer le principe même du trou noir qui stipule que rien ne peut en sortir. En revanche, selon Fulling, de l'énergie négative prise au monde extérieur est continuellement engloutie par le trou noir. Cette énergie négative s'accumule parce que la courbure de l'espace-temps générée par l'intense champ gravitationnel perturbe en permanence les particules virtuelles du vide quantique et provoque la matérialisation de certaines d'entre elles qui se voient séparées de leur contrepartie positive. Un faisceau d'énergie négative n'apporte pas seulement de solution, il crée aussi quelques problèmes, notamment dans le cadre de la seconde loi de la thermodynamique où il produit des fluctuations d'entropie incompatibles avec la théorie actuelle (c'est l'expérience du four fermé par un obturateur et recevant une impulsion d'énergie mixte). & La suite de cette passionnante aventure est décrite dans mon livre :
Pour plus d'information Les principes de la thermodynamique (sur ce site) Fabrication d'un trou de ver (sur ce site) Time machines : time travel in Physics, metaphysics and science fiction, Paul J. Nahin, AIP Press, Springer-Verlag, 1999 The quantum interest conjecture", Lawrence H. Ford et T. A. Roma, Physical Review D, Vol.60, No.10, Article No.104018, 15 November 1999 The Unphysical Nature of warp drive, Lawrence H. Ford et M.J. Pfenning, Classical and Quantum Gravity, Vol.14, No.7, p1743-1751, July 1997 Negative Energy, Wormholes and Warp Drive, Lawrence H. Ford et Thomas A. Roman, Scientific American, January 2000 Lorentian wormholes; from Einstein to Hawking, Matt Visser, American Institute of Physics Press, 1996 Quantum Field Theory constrains traversable wormhole geometries, Lawrence H. Ford et T. A. Roman, Physical Review D, Vol.53, No.10, p5496-5507, 15 May 1996 Retour à la Physique Quantique
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