Une feuille de papier pliée peut être percée avec un crayon — et le chemin entre deux points devient plus court. C'est à peu près l'idée d'un trou de ver : un tunnel dans l'espace reliant des régions éloignées. Mais la gravité tend à refermer un tel tunnel, à moins que quelque chose à pression négative ne le maintienne ouvert — comme un ballon gonflé de l'intérieur empêche ses parois de se rejoindre.
Les auteurs de l'étude ont pris comme base la géométrie d'Ellis–Bronnikov, la forme la plus simple de trou de ver, qui repose sur un champ fantôme (énergie noire en miniature). Ils ont montré qu'en ajoutant des champs électromagnétiques et des champs issus de la dimension supplémentaire, on obtient tout un zoo de solutions. Le plus intéressant : ces solutions ne sont pas inventées de toutes pièces — elles découlent naturellement d'une théorie à cinq dimensions, où la dimension supplémentaire est enroulée en un minuscule anneau.
Les scientifiques ont découvert qu'on peut inclure simultanément des charges électriques et magnétiques, ainsi que le champ vectoriel de Kaluza–Klein, et obtenir malgré tout un trou de ver traversable sans singularités. Les mathématiques restent transparentes : les équations se réduisent à des relations algébriques, et non à de lourdes simulations. C'est rare — de telles constructions exigent d'ordinaire des calculs numériques complexes.
Pour revenir à la feuille de papier : les dimensions supplémentaires, comme des plis invisibles, pourraient receler des raccourcis à travers l'espace. Et ces travaux montrent que de tels raccourcis ne contredisent pas la physique connue — il suffit de bien plier.
Le terme « trou de ver » a été inventé par le physicien John Wheeler en 1957 ; auparavant, on les appelait « ponts d'Einstein–Rosen ».
Dans le film « Interstellar », un trou de ver près de Saturne permet aux héros d'atteindre une autre galaxie — et sa traversabilité est expliquée précisément par de la matière exotique, semblable au champ fantôme de cet article.