Des scientifiques de l’Université de Varsovie en Pologne et de l’Université nationale de Singapour repoussent les limites de la relativité avec une nouvelle théorie appelée « extension de la relativité restreinte », révèle un rapport de Science Alert.
La nouvelle théorie combine trois dimensions temporelles avec une seule dimension spatiale (« 1+3 espace-temps »), fournissant un scénario alternatif et hallucinant aux trois dimensions spatiales et à une dimension temporelle que nous connaissons tous.
La nouvelle étude des scientifiques suggère que les objets peuvent être capables d’aller plus vite que la vitesse de la lumière sans briser complètement nos lois actuelles de la physique.
En fin de compte, il décrit comment les observations faites par les observateurs « supraluminiques » – des observateurs voyageant plus vite que la vitesse de la lumière – peuvent apparaître.
Relativité restreinte étendue
La nouvelle étude, publiée dans la revue Classical and Quantum Gravity, s’appuie sur des travaux antérieurs sur ces observateurs supraluminiques théoriques par certains chercheurs du projet.
Dans leur nouveau travail, ils ont postulé que les perspectives supraluminales pourraient aider à relier la mécanique quantique à la théorie de la relativité restreinte d’Einstein pour une théorie unifiée de la gravité quantique. « Il n’y a aucune raison fondamentale pour que les observateurs se déplaçant par rapport aux systèmes physiques décrits avec des vitesses supérieures à la vitesse de la lumière n’y soient pas soumis », a expliqué le physicien Andrzej Dragan de l’Université de Varsovie en Pologne.
Le nouveau modèle de l’équipe de recherche décrit les objets supraluminiques comme ressemblant à une particule qui se dilate comme une bulle dans l’espace, lui permettant de « vivre » plusieurs chronologies différentes dans le processus.
« Même ainsi, la vitesse de la lumière dans le vide resterait constante même pour les observateurs allant plus vite qu’elle », explique le rapport de Science Alert, « ce qui préserve l’un des principes fondamentaux d’Einstein – un principe qui n’a été pensé auparavant que par rapport aux observateurs allant plus lentement que la vitesse de la lumière (comme nous tous). »
Il est important de noter que les scientifiques soutiennent que les objets supraluminiques nécessitent des descriptions dans le cadre de la théorie des champs, ce qui signifie que leur relativité restreinte étendue devrait être logiquement cohérente avec les modèles passés. « Cette nouvelle définition préserve le postulat d’Einstein de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide, même pour les observateurs supraluminiques », a déclaré Dragan. « Par conséquent, notre relativité restreinte étendue ne semble pas être une idée particulièrement extravagante. »
Un « exploit digne du prix Nobel »
Les chercheurs visent à effectuer davantage de travaux pour mieux comprendre les implications de leur modèle espace-temps 1+3. Cependant, leur analyse initiale suggère que les particules de l’Univers pourraient toutes avoir des propriétés incroyables selon les règles de la relativité restreinte étendue.
« La simple découverte expérimentale d’une nouvelle particule fondamentale est un exploit digne du prix Nobel et réalisable dans une grande équipe de recherche utilisant les dernières techniques expérimentales », a expliqué le physicien Krzysztof Turzyński, de l’Université de Varsovie.
« Cependant, nous espérons appliquer nos résultats à une meilleure compréhension du phénomène de brisure spontanée de symétrie associé à la masse de la particule de Higgs et d’autres particules dans le Modèle standard, en particulier dans l’Univers primitif. »
Résumé de l’étude :
Nous développons une extension de la relativité restreinte dans l’espace-temps à 1+3 dimensions pour tenir compte des observateurs inertiels supraluminaux et montrer qu’une telle extension exclut la dynamique conventionnelle des particules mécaniques ponctuelles et oblige à utiliser un cadre théorique des champs. Par conséquent, nous montrons que la théorie des champs peut être considérée comme une conséquence directe de la relativité restreinte étendue.
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