Les trous de ver génèrent un nouveau type de force anticentrifuge quantique

Il y a une pourriture gangreneuse au cœur de la physique moderne. Les deux piliers les plus réussis de la physique moderne, la théorie quantique et la relativité générale, sont en désaccord, et quelque chose doit céder.

Il n'y a pas de démonstration plus claire de cela que dans l'étude de la mécanique quantique dans les espaces courbes. La mécanique quantique fonctionne bien dans l'espace euclidien plat dans lequel nous semblons vivre, mais personne ne sait comment elle se comporte dans l'espace courbe que prédit la relativité générale. Et étonnamment, les physiciens ont passé peu de temps à se donner la peine de le découvrir.

Mais aujourd'hui, Rossen Dandoloff de l'Université de Cergy-Pontoise, en France, tente de comprendre le comportement des particules quantiques dans la géométrie très courbe d'un trou de ver.

Son point de départ est le principe d'incertitude de Heisenburg, qui stipule que vous ne pouvez pas connaître en même temps la position d'une particule dans l'espace et sa quantité de mouvement. Il n'est possible de mesurer l'un ou l'autre qu'avec un certain degré de certitude.

Dandoloff fait remarquer que si l'espace est étiré de telle sorte que l'incertitude de la position est plus grande qu'elle ne le serait autrement dans un espace plat, alors l'incertitude de la quantité de mouvement doit être moindre. Et cela signifie que l'énergie de la particule doit également être inférieure.

Ainsi, une région de l'espace très courbée doit agir comme un puits de potentiel, attirant des particules quantiques vers elle (puisqu'elles se déplaceront naturellement vers la région avec la plus faible énergie).

Dandoloff appelle cela la force anticentrifuge quantique.

Un effet similaire a été trouvé pour certaines particules quantiques dans l'espace à deux dimensions, l'une des nombreuses forces étranges qui surviennent lorsque vous jouez avec l'espace. Ces forces sont appelées forces fictives quantiques car elles varient en fonction des dimensions de l'espace et ne peuvent donc pas survenir dans l'espace réel dans lequel l'univers est intégré (du moins c'est ainsi que se déroule la réflexion).

Mais cela soulève une autre question : quel est exactement l'espace dans lequel l'univers est encastré ? Il n'y a pas de consensus à ce sujet, et jusqu'à ce qu'il y en ait, la physique quantique et la relativité générale continueront de vivre dans un monde crépusculaire d'ambiguïté théorique où les forces quantiques peuvent ou non être fictives.

Réf : arxiv.org/abs/0906.1209 : Force anticentrifuge quantique pour la géométrie des trous de ver

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