A wormhole is a hypothetical topological feature of spacetime connecting distant points.Un trou de ver est une structure hypothétique autorisée par la relativité générale, qui relie deux points de l'espace-temps à la manière d'une anse. Il pourrait connecter des régions éloignées d'un même univers ou des univers différents. Pour qu'il reste ouvert et traversable, il faut une matière exotique à pression négative, violant les conditions énergétiques habituelles.
En 1916, Ludwig Flamm, en interprétant la solution de Schwarzschild, a proposé l'idée d'un « trou de ver ». Einstein et Rosen ont décrit en 1935 le pont comme un modèle géométrisé de particule élémentaire. Le terme « trou de ver » (wormhole) a été introduit par John Archibald Wheeler en 1957 dans le contexte de la mousse quantique. L'intérêt moderne a été ravivé après l'article de Morris et Thorne, montrant la possibilité de voyages si la matière exotique existe.
Les équations d'Einstein lient la géométrie (tenseur d'Einstein Gμν) à la matière (tenseur énergie-impulsion Tμν). Pour un trou de ver, la métrique est donnée par ds² = -e^{2Φ(r)}c² dt² + dr²/(1 - b(r)/r) + r² dΩ². La condition d'absence d'horizon exige que Φ(r) soit fini partout. La traversabilité impose des conditions sur b(r) et Φ(r), et nécessite la violation de la condition d'énergie nulle (énergie négative). Des effets quantiques, comme l'effet Casimir, offrent cette possibilité.
Encore une pure théorie, mais les recherches sur les trous de ver font progresser la gravité quantique et pourraient un jour servir de base aux communications supraluminiques ou aux voyages.
Si l'on regardait à travers un trou de ver, on pourrait voir une image déformée, comme à travers une lentille, mais reconnaissable de l'autre bout — peut-être une étoile ou une galaxie qu'il faudrait autrement des millions d'années pour atteindre.
| ds^2 | variable | Spacetime interval squared — intervalle d'espace-temps metre squared |
| \Phi(r) | variable | Redshift function — redshift function |
| b(r) | variable | Shape function — shape function metre |
| r | variable | Radial coordinate — coordonnée radiale metre |
| t | variable | Time coordinate — time coordinate second |
| d\Omega^2 | variable | Solid angle element squared — solid angle element |
| d | opérateur | Exterior derivative — differential operator |
| r | variable | radial coordinate of the throat — coordonnée radiale metre |
| z | variable | proper distance along the throat — proper distance metre |
| b | variable | shape function of the wormhole — shape function metre |
| d/dz | opérateur | derivative with respect to proper distance — ordinary derivative |
| d/dr | opérateur | derivative with respect to radial coordinate — ordinary derivative |
