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Comment construire un multivers
Les métamatériaux sont des substances dans lesquelles les physiciens ont manipulé la capacité d'un matériau à supporter des champs électriques et magnétiques. Ils peuvent être conçus pour diriger les ondes électromagnétiques autour, au-dessus et derrière les objets afin de créer des capes d'invisibilité qui cachent les objets.
Si cela ressemble un peu à la façon dont les champs gravitationnels peuvent courber la lumière, alors vous ne serez pas surpris d'apprendre qu'il existe une analogie mathématique formelle entre les métamatériaux optiques et la relativité générale.
L'idée que tout ce qu'Einstein peut faire, les métamatériaux peuvent aussi le faire a alimenté une explosion d'intérêt pour l'espace électromagnétique. Les physiciens ont déjà étudié les trous noirs qui aspirent la lumière mais ne la laissent pas sortir et les trous de ver qui relient différentes régions de l'espace électromagnétique.
Aujourd'hui, Igor Smolyaninov de l'Université du Maryland à College Park dit que l'analogie avec l'espace-temps peut être poussée beaucoup plus loin. Il dit qu'il est possible de créer des métamatériaux analogues à divers types d'espaces imaginés par les cosmologistes pour expliquer certains aspects de l'Univers.
Dans ces théories, l'espace peut avoir différents nombres de dimensions qui se sont compactées au début de l'histoire de l'Univers, laissant les trois dimensions de l'espace et une du temps (3+1) que nous voyons aujourd'hui. Les symétries de ces espaces dépendent des dimensions et de la façon dont ils sont compactés et cela détermine à son tour les lois de la physique dans ces régions.
Il s'avère, dit Smolyaninov, qu'il est possible de créer des métamatériaux avec des espaces électromagnétiques dans lesquels certaines dimensions sont compactées. Il dit qu'il est même possible de créer des substances dans lesquelles les espaces varient d'une région à l'autre, donc un espace avec 2 dimensions ordinaires et 2 dimensions compactifiées, pourrait être adjacent à un espace avec seulement 2 dimensions ordinaires et également connecté à un espace 2d avec 1 dimension compactifiée et ainsi de suite.
Les trous de ver qui font les transitions entre ces régions seraient particulièrement intéressants. Il devrait être possible d'observer la naissance de photons dans ces régions et il y a même un sens dans lequel la transition pourrait représenter la naissance d'un nouvel univers. Une transition topologique similaire peut avoir donné naissance à notre propre Univers, dit Smolyaninov.
Il poursuit en montrant que ces matériaux peuvent être utilisés pour créer un multivers dans lequel différents univers ont des propriétés différentes. En fait, il devrait être possible de créer des univers dans lesquels apparaissent différentes lois de la physique.
Cela ouvre un nouveau domaine pour les appareils optiques. Smolyaninov donne l'exemple des univers électromagnétiques dans lesquels les photons se comportent comme s'ils étaient massifs, sans masse ou chargés selon la topologie de l'espace et les lois de la physique qui en découlent.
Le type d'appareils qui pourrait exploiter ce comportement n'est pas encore clair. Si vous en pensez, postez-les ici. Il s'agit clairement d'un domaine qui pour l'instant ne semble limité que par l'esprit du designer.
Réf : arxiv.org/abs/1005.1002 : Multivers de métamatériaux