Des trous de ver sans matière exotique express
Un trou de ver est un tunnel creusé dans la trame de la courbure de l'espace-temps, une idée développée par John Archibald Wheeler et Kip Thorne. Comme un passage creusé dans une montagne menace de s'ébouler, le col du trou de ver tend à se refermer. D'ordinaire, on le maintient ouvert grâce à de la matière exotique à énergie négative, une substance qui repousse l'espace, à l'instar de l'énergie noire. Or, nous n'en disposons pas.
Les auteurs de cette nouvelle étude ont repensé la gravité. Plutôt que de chercher une substance inexistante, ils ont modifié les équations en ajoutant des courbures supplémentaires de l'espace-temps. Le raisonnement s'apparente à celui d'un pont en arc : pour éviter que la travée ne s'effondre, on peut la soutenir par des poutres que l'on n'a pas, ou bien calculer la courbure de l'arche pour qu'elle se soutienne d'elle-même. Ici, c'est pareil : la géométrie de l'espace remplace les étais. Les calculs confirment qu'un trou de ver traversable (cousin des trous noirs) se passe de matière exotique, et que les forces qui y règnent ne dépassent pas l'attraction terrestre. Les portails de la science-fiction deviennent une affaire d'ingénierie pour un futur lointain.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2605.18376
In this paper, we explore wormhole solutions in a higher-derivative theory of gravity where the action depends not only on the Ricci scalar $$R$$, but also on its d'Alembertian, $$\Box R$$. Such $$f(R,\Box R)$$ models are motivated by quantum corrections to general relativity and naturally extend the space of possible gravitational geometries. Our goal is to examine whether traversable wormholes can exist in this framework and to understand the role of higher-order curvature terms in supporting them. We derive the field equations for a static, spherically symmetric wormhole and study their solutions using both analytical arguments and numerical methods. Particular attention is given to the classical energy conditions, which are usually violated in wormhole physics. We find that the higher-derivative corrections can effectively contribute to the stress-energy tensor, reducing the amount of exotic matter required at the throat, and in some cases eliminating the need for it altogether.
Le terme « trou de ver » a été inventé par le physicien John Wheeler, qui comparait l'espace-temps à une pomme qu'un ver traverse de part en part.
Dans le film « Interstellar », un trou de ver permet aux héros de traverser la galaxie en un instant.