Masse négativeEn physique théorique, la masse négative est un concept hypothétique postulant l'existence de masse de « charge » négative, tout comme il existe des charges électriques positives et négatives. Cette masse négative aurait des propriétés gravitationnelle et inertielle différentes, mais possiblement symétriques, de la masse « normale » qui est conventionnellement positive. NB : Il ne faut pas confondre la masse négative avec l'antimatière, qui a une masse normale positive comme la matière ordinaire.
Voyage dans le tempsLe voyage dans le temps est un des grands thèmes de la science-fiction, au point d’être considéré comme un genre à part entière. L’idée d’aller revivre le passé ou de découvrir à l’avance le futur est un rêve humain causé par le fait que l’être humain avance dans le temps de manière permanente, mais irréversible (et, à l’état de veille, apparemment de façon linéaire). La première mention d’un voyage dans le temps serait le personnage de Merlin l’Enchanteur dans le cycle arthurien des chevaliers de la Table ronde, qui visitait les temps passés.
Courbe fermée de type tempsDans une variété lorentzienne de la géométrie différentielle, on appelle , courbe de genre temps fermée ou courbe temporelle fermée (closed timelike curve, ou en abrégé CTC, en anglais) la ligne d'univers d'une particule matérielle fermée dans l'espace-temps, c'est-à-dire capable de retourner au même point et à son instant de départ. a évoqué cette possibilité en 1937 et Kurt Gödel en 1949. Si l’existence des CTC était prouvée, cela pourrait au moins impliquer la possibilité théorique de construire une machine à voyager dans le temps, ainsi qu’une reformulation du paradoxe du grand-père.
Métrique d'Alcubierrevignette|Exemple de métrique de Alcubierre montrant, diamétralement opposées, la contraction et la dilatation de deux régions de l'espace-temps propulsant la région centrale. La métrique d'Alcubierre, également connue sous le nom de propulsion Alcubierre (Alcubierre drive) et commande de chaîne, est un tenseur métrique solution des équations d'Einstein découvert en 1994 par le physicien mexicain Miguel Alcubierre.
Astronomiethumb|350px|Nébuleuse M17 : photographie prise par le télescope Hubble. L'astronomie est la science de l'observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, ainsi que leurs propriétés physiques et chimiques. Le terme astronomie vient du grec (de , « astre, étoile », et , « loi ») : la loi des astres. Avec plus de d'histoire, les origines de l'astronomie remontent au-delà de l'Antiquité dans les pratiques religieuses préhistoriques. L'astronomie est l'une des rares sciences où les amateurs jouent encore un rôle actif.
Conjecture de protection chronologiqueLa conjecture de protection chronologique est une conjecture du physicien Stephen Hawking qui énonce que les lois encore inconnues de la physique pourraient interdire le voyage dans le temps. Même si la relativité générale offre la possibilité de construire des trous de ver permettant de remonter le temps, Stephen Hawking pense qu'une tentative de courbure de l'espace-temps visant à créer un tel passage serait avortée par les fluctuations de champs quantiques.
Spacetime topologySpacetime topology is the topological structure of spacetime, a topic studied primarily in general relativity. This physical theory models gravitation as the curvature of a four dimensional Lorentzian manifold (a spacetime) and the concepts of topology thus become important in analysing local as well as global aspects of spacetime. The study of spacetime topology is especially important in physical cosmology. There are two main types of topology for a spacetime M. As with any manifold, a spacetime possesses a natural manifold topology.
Singularité gravitationnelleEn relativité générale, une singularité gravitationnelle est une région de l'espace-temps au voisinage de laquelle certaines quantités décrivant le champ gravitationnel deviennent infinies quel que soit le système de coordonnées retenu. Les singularités gravitationnelles sont des singularités mises en évidence par les solutions de l'équation du champ gravitationnel d'Albert Einstein. Une singularité gravitationnelle est une singularité du tenseur métrique g et non une simple singularité de coordonnées.
Stephen HawkingStephen William Hawking (prononcé ), né le à Oxford et mort le à Cambridge, est un physicien théoricien et cosmologiste britannique. Ses livres et ses apparitions publiques ont fait de ce théoricien de renommée mondiale une célébrité. Depuis l'âge d'une vingtaine d'années, Hawking souffre d'une forme rare de sclérose latérale amyotrophique (SLA) ; sa maladie progresse au fil des ans au point de le laisser presque complètement paralysé.
Effet Casimirvignette|Forces de Casimir sur des plaques parallèles. vignette|Forces de Casimir sur des plaques parallèles. L’effet Casimir, tel que prédit par le physicien néerlandais Hendrik Casimir en 1948, est une force attractive entre deux plaques parallèles conductrices et non chargées. Cet effet, dû aux fluctuations quantiques du vide, existe également pour d'autres géométries d'électrodes. Expérimentalement, on utilise souvent des miroirs. Les fluctuations quantiques du vide sont présentes dans toute théorie quantique des champs.
Énergie du videL'énergie du vide est une énergie sous-jacente qui existe partout dans l'espace, à travers l'Univers. Il s'agit du cas particulier d'énergie de point zéro d'un système quantique, où le « système physique » ne contient pas de matière. Cette énergie correspond à l'énergie du point zéro de tous les champs quantiques de l'espace, ce qui, pour le modèle standard, inclut le champ électromagnétique, les champs de jauge et les champs fermioniques, ainsi que le champ de Higgs électrofaible.
Tube de KrasnikovUn tube de Krasnikov est un mécanisme spéculatif permettant le voyage spatial. Il s'agit d'utiliser des tunnels superluminiques. La structure est semblable à un trou de ver et a été proposée par le physicien russe Sergueï Krasnikov en 1995. Le tube est une distorsion de l'espace-temps. Le tube de Krasnikov permet un voyage de retour qui ramène à l'époque juste après le départ. Il s'agit d'une mégastructure hypothétique qui déforme l'espace-temps. cadre|droite|Le tube de Krasnikov.
Physique théoriquevignette|Discussion entre physiciens théoriciens à l'École de physique des Houches. La physique théorique est la branche de la physique qui étudie l’aspect théorique des lois physiques et en développe le formalisme mathématique. C'est dans ce domaine que l'on crée les théories, les équations et les constantes en rapport avec la physique. Elle constitue un champ d'études intermédiaire entre la physique expérimentale et les mathématiques, et a souvent contribué au développement de l’une comme de l’autre.
Corde cosmiquevignette|Cette image est une simulation générée par ordinateur qui représente l'amplitude du gradient des anisotropies induites par les cordes cosmiques dans le fond diffus cosmologique. Une corde cosmique est un objet hypothétique présent en faible quantité dans l'univers qui aurait une structure essentiellement linéique (d'où son nom). Il se serait formé lors d'une transition de phase dans l'univers primordial résultant d'une brisure spontanée de symétrie.
Matière exotiqueLa matière exotique est toute matière (c'est-à-dire toute chose possédant une masse) qui ne serait pas constituée des mêmes particules que la matière ordinaire (baryons et leptons). Son existence permettrait d'expliquer la matière noire. À ce jour, ce concept est seulement théorique car aucune particule de matière exotique n'a encore été détectée expérimentalement.
Espace à quatre dimensionsframe|L'équivalent en quatre dimensions du cube est le tesseract. On le voit ici en rotation, projeté dans l'espace usuel (les arêtes représentées comme des tubes bleus sur fond noir).|alt=Animation d'un tesseract (les arêtes représentées comme des tubes bleus sur fond noir). En mathématiques, et plus spécialement en géométrie, l'espace à quatre dimensions (souvent abrégé en 4D ; on parlera par exemple de rotations en 4D) est une extension abstraite du concept de l'espace usuel vu comme espace à trois dimensions : tandis que l'espace tridimensionnel nécessite la donnée de trois nombres, appelés dimensions, pour décrire la taille ou la position des objets, l'espace à quatre dimensions en nécessite quatre.
Effondrement gravitationnelthumb|220x220px|Scénario simplifié d'effondrement gravitationnel du cœur d'une étoile : (a) Une étoile massive et évoluée présente une structure en coquilles concentriques (structure type oignon) d'éléments qui subissent une fusion. Un noyau de fer inerte se forme par la fusion du silicium présent dans l'enveloppe la plus interne. (b) Ce noyau de fer atteint la masse de Chandrasekhar et commence à s'effondrer, le noyau externe (flèches noires) se déplaçant à une vitesse supersonique tandis que le noyau interne plus dense (flèches blanches) voyage subsoniquement ; (c) Le noyau interne se comprime en neutrons et l'énergie gravitationnelle se transforme en neutrinos.
Hermann WeylHermann Weyl (), né le à Elmshorn et mort le à Zurich, est un mathématicien et physicien théoricien allemand du . Il fut le premier, dès 1918, à combiner la relativité générale avec l'électromagnétisme en développant la géométrie de Weyl (ou géométrie conforme) et en introduisant la notion de jauge. L'invariance de jauge est à la base du modèle standard et reste un ingrédient fondamental pour la physique théorique moderne. Ses recherches en mathématiques portèrent essentiellement sur la topologie, la géométrie et l'algèbre.
Negative energyNegative energy is a concept used in physics to explain the nature of certain fields, including the gravitational field and various quantum field effects. Gravitational energy Gravitational energy, or gravitational potential energy, is the potential energy a massive object has because it is within a gravitational field. In classical mechanics, two or more masses always have a gravitational potential. Conservation of energy requires that this gravitational field energy is always negative, so that it is zero when the objects are infinitely far apart.
