Et si l’espace-temps était un superfluide ?

Entre autres réflexions sur l’Univers (avec celles du Big Bang, du Boson de Higgs…), la définition de la notion d’espace-temps a toujours soulevé son lot de questions, et bien souvent fasciné les romanciers/scénaristes toujours prêts à offrir une vision romantique de la chose. Car s’il a fallu attendre 1905 et la théorie de la Relativité Restreinte d’Einstein pour unifier l’espace et le temps en un espace-temps quadri-dimensionnel et par là même rajeunir la conception de la réalité physique, sa définition conserve malgré tout quelques inconnus.

Présentement, les physiciens Stefano Liberati et Luca Maccione ont émis l’hypothèse que l’espace-temps pourrait se comporter de la même manière qu’un fluide – précisément un superfluide. Le superfluide se caractérise par une viscosité nulle, c’est-à-dire la non-résistance à l’écoulement d’un fluide. L’hélium liquide fait partie de cette catégorie de fluide dénué de viscosité.

Leurs travaux, relatés dans un article pour la revue Physical Review Letters en avril dernier, supputent qu’une analogie entre la Relativité Générale et la mécanique des fluides est envisageable. Chose étrange, la similitude se situe au niveau de la compréhension que les scientifiques ont de ces deux théories. Ainsi, la Relativité Générale décrit « l’influence sur le mouvement des astres de la présence de matière, et plus généralement d’énergie » et donc le fonctionnement de l’Univers et ses interactions à grande échelle. Ce qui est également le cas de la mécanique des fluides qui est l’étude du comportement des fluides à l’échelle macroscopique.

Partant de là, les deux physiciens se sont dit que la comparaison espace-temps/fluide pouvait se révéler intéressante. Qui plus est, si l’intuition s’avère juste, cela expliquerait bien des choses et tendrait à accorder la théorie de la Relativité Générale d’Einstein avec celle de la mécanique quantique qui s’attache à comprendre les interactions fondamentales. Ce qui est d’une importance extrême puisque les scientifiques se démènent en vain à trouver une compatibilité entre ces deux grandes théories du XXe siècle. Il s’agit d’ailleurs d’un des grands défis de la physique actuelle. 

Par Sébastien Tribot