« L’EmDrive » peut-il réellement fonctionner pour les voyages dans l’espace ?

L' »EmDrive » prétend rendre possible l’impossible : une méthode permettant de pousser les vaisseaux spatiaux sans avoir besoin de – enfin, de pousser. Pas de propulsion. Pas d’échappement. Il suffit de le brancher, de le mettre en marche et vous pouvez partir en croisière vers la destination de vos rêves.

 

Les micro-ondes du futur

 

Il porte des noms divers – l’EmDrive, le Q-Drive, la cavité de résonance radio-fréquence, le « Impossible Drive » – mais toutes les incarnations de l’appareil prétendent faire la même chose : faire rebondir des rayonnements dans une chambre fermée, et presto-chango vous pouvez obtenir une propulsion.

 

C’est très important, car toutes les formes de fusées (et en fait, toutes les formes de mouvement dans l’univers entier) nécessitent la conservation de l’élan. Pour se mettre en mouvement, il faut pousser quelque chose. Vos pieds se poussent hors du sol, les avions se poussent dans les airs, et les fusées poussent des parties d’elles-mêmes (par exemple un gaz d’échappement) par l’arrière pour les faire aller de l’avant.

 

Mais ce n’est pas le cas de l’EmDrive. C’est juste une boîte avec des micro-ondes à l’intérieur, qui rebondissent. Et il est censé pouvoir se déplacer de lui-même.

 

Les explications sur le fonctionnement de l’EmDrive dépassent les limites de la physique connue. Peut-être interagit-elle d’une manière ou d’une autre avec l’énergie du vide quantique de l’espace-temps (même si l’énergie du vide quantique de l’espace-temps ne permet à rien d’en sortir). Peut-être que notre compréhension de l’élan est faussée (même s’il n’y a pas d’autres exemples dans toute notre histoire d’expériences). Peut-être s’agit-il d’une toute nouvelle physique, annoncée par les expériences de l’EmDrive.

 

 

Ne jouez pas avec l’élan

 

Parlons de la partie dynamique. La conservation de l’élan est assez simple : dans un système fermé, vous pouvez additionner les élans de tous les objets de ce système. Ensuite, ils interagissent. Ensuite, vous additionnez à nouveau les élans de tous les objets. L’impulsion totale au début doit être égale à l’impulsion totale à la fin : on conserve ainsi la dynamique.

 

L’idée de la conservation de l’élan est présente depuis des siècles (elle est même sous-entendue par la célèbre seconde loi de Newton), mais au début des années 1900, elle a acquis un nouveau statut. Le brillant mathématicien Emmy Noether a prouvé que la conservation de l’élan (ainsi que d’autres lois de conservation, comme la conservation de l’énergie) sont le reflet du fait que notre univers présente certaines symétries.

 

Par exemple, vous pouvez choisir un endroit approprié pour réaliser une expérience de physique. Vous pouvez ensuite reprendre votre expérience de physique, la transposer n’importe où dans l’univers et la répéter. Tant que vous tenez compte des différences environnementales (par exemple, des pressions d’air ou des champs gravitationnels différents), vos résultats seront identiques.

 

Il s’agit d’une symétrie de la nature : la physique ne se soucie pas de l’endroit où les expériences ont lieu. Noether s’est rendu compte que cette symétrie de l’espace conduit directement à la conservation de l’élan. Vous ne pouvez pas avoir l’un sans l’autre.

 

Donc, si l’EmDrive démontre une infraction à la conservation de l’élan (ce qu’il prétend faire), alors cette symétrie fondamentale de la nature doit être brisée.

 

Mais presque chaque théorie physique, des lois de Newton à la théorie quantique des champs, exprime la symétrie de l’espace (et la conservation de l’élan) dans ses équations de base. En effet, la plupart des théories modernes de la physique ne sont que des reformulations compliquées de la conservation de l’élan. Trouver une rupture dans cette symétrie ne serait pas seulement une extension de la physique connue – cela bouleverserait complètement des siècles de compréhension du fonctionnement de l’univers.

 

 

La réalité de l’expérience

 

Ce n’est certainement pas impossible (des révolutions scientifiques ont déjà eu lieu), mais il faudra être très convaincant pour y parvenir.

 

Et les expériences réalisées jusqu’à présent n’ont pas été très satisfaisantes.

 

Depuis l’introduction du concept d’EmDrive en 2001, un groupe prétend mesurer tous les deux ans une force nette provenant de son appareil. Mais ces chercheurs mesurent un effet incroyablement minuscule : une force si petite qu’elle ne pourrait même pas faire bouger un morceau de papier. Cela entraîne une grande incertitude statistique et une erreur de mesure.

 

En effet, de tous les résultats publiés, aucun n’a produit une mesure au-delà de « l’aptitude à être publiée », et encore moins quelque chose de significatif.

 

Pourtant, d’autres groupes ont développé leurs propres EmDrives, en essayant de reproduire les résultats, comme de bons scientifiques devraient le faire. Ces tentatives de réplication ne parviennent pas à mesurer quoi que ce soit, ou bien elles ont trouvé une variable confondante qui peut facilement expliquer les maigres résultats mesurés, comme l’interaction du câblage de l’appareil avec le champ magnétique terrestre.

 

Voilà donc ce que nous avons, près de 20 ans après la proposition initiale d’EmDrive : un tas d’expériences qui n’ont pas vraiment abouti, et aucune explication (à part « allons de l’avant et cassons toute la physique, en violant toutes les autres expériences des 100 dernières années ») de la façon dont elles pourraient fonctionner.

 

Révolution innovante, défiant la physique, dans le domaine des voyages spatiaux ou chimère ? On sait très bien de quel côté se trouve la nature.

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