Vulgarisation scientifique - Le voyage dans le temps

Article écrit par Thomas Gysemans#0001

Publié le 6/23/2023 , modifié le 7/18/2023

Depuis toujours, nous nous interrogeons sur le temps : le passé, le présent et, surtout, le futur. Avec l'arrivée des films et des séries de science-fiction, nous avons commencé à nous demander s'il était possible de voyager dans le temps lui-même, c'est-à-dire aller dans le passé et, ou le futur. Ne serait-ce pas génial ? Ou, au contraire, serait-ce dangereux pour l'intégralité de l'histoire de l'Univers ? Quels conséquences cela pourrait avoir ? Mais avant toute chose, que dit la Science ?

D'après la Science, le voyage dans le temps serait théoriquement possible. Aucune loi physique n'interdit cela de façon définitive et claire, même si Stephen Hawking n'y croyait pas, et a déjà émis une hypothèse plutôt convaincante : "s'il était possible de voyager dans le temps, nous serions envahis par des touristes devant du futur".

Le voyage dans le temps a l'air alléchant mais cela s'accompagnerait de gros soucis...

Les paradoxes :

Imaginons que vous retourniez dans le passé et que vous tuiez accidentellement votre grand-père avant qu'il ne rencontre votre grand-mère, vous ne seriez pas vivant au moment où vous avez remonté le temps pour tuer votre grand-père, vous ne l'auriez donc jamais tué, il serait donc toujours en vie ! C'est ça les paradoxes ! Il s'agit du célèbre paradoxe du grand-père. Cependant, il est impossible de dire comment l'Univers réagirait vraiment.

Un autre paradoxe bien connu s'appelle : "le paradoxe des jumeaux" ou "le paradoxe du jumeau voyageur", dont j'ai déjà parlé dans l'article sur la gravité. Le principe est simple, deux jumeaux sont nés en même temps. Imaginons maintenant que l'un des deux montent dans un vaisseau spatial pour aller 1 an dans le futur. Quand il reviendra, il sera plus jeune que son jumeau, mais pouvons-nous continuer à dire qu'ils sont jumeaux s'ils ont un an d'âge de différence ? Il en existe plein d'autres mais ces deux-là sont les plus connus.

Le paradoxe du Jumeau Voyageur

Le principe de la protection chronologique :

L'Univers est rempli de particules virtuelles, des particules qui apparaissent et disparaissent en fonction des lois aléatoires de la théorie quantique. D'après Stephen Hawking, en présence d'une machine à voyager dans le temps, ces particules seraient soumises à des cycles répétés dans la machine, leur intensité s'accroîtrait à chaque passage. Cela créerait une concentration d'énergie telle qu'elle entraînerait une vilaine explosion !

L'interprétation des mondes multiples :

La théorie quantique de l'interprétation des mondes multiples dit qu'à chaque fois qu'un événement quantique comporte plus d'un résultat possible, l'Univers se diviserait par le nombre de résultats possibles de ce même événement, afin d'accommoder tous les résultats possibles. Donc un hypothétique voyageur dans le temps irait en réalité dans un Univers parallèle similaire. L'histoire de notre Univers serait donc préservée.

Le principe de cohérence :

La nature a un autre moyen de préserver la ligne du temps de notre Univers. Igor Novikov a établi le "principe de cohérence". Il existe un moyen simple d'expliquer ce principe. Imaginons qu'une balle est lancée dans une machine à voyager dans le temps de telle façon qu'elle revienne dans le passé et entre en collision avec elle-même, faisant dévier la balle initiale de sa trajectoire et l'empêchant d'entrer dans la machine. On a un paradoxe, comment la balle ne pourrait-elle pas y entrer, alors qu'elle en ressort ? On aurait une balle qui vient du passé, mais qui n'est jamais allé dans le passé... Dans cette situation, la cohérence intervient pour faire en sorte que la balle qui voyage dans le passé frappe sa semblable exactement de la bonne façon pour bien la faire entrer dans la machine, ou ne la frappe pas du tout. L'histoire demeure cohérente.

La dilatation du temps :

D'après Albert Einstein, l'espace et le temps sont une seule et même chose et plus un objet est massif plus il déforme l'espace-temps, il se produit alors une dilatation du temps, le temps s'écoule plus lentement ou plus rapidement. Donc, admettons que nous ayons les capacités technologiques suffisantes pour que nous soyons dans un vaisseau spatial capable de tourner quelques heures autour d'un trou noir massif pour être impacté par la dilatation du temps qu'il engendre. Le temps est donc différent pour nous que sur la Terre, lorsque nous reviendrons, des mois voire des années se seraient écoulées alors que pour nous, seulement quelques heures !  

Autre exemple, imaginons maintenant que nous pouvons, pendant une heure, voyager à presque la vitesse de la lumière. 3200 ans se seraient alors écoulés sur Terre, pourtant, nous, nous n'aurions vécu qu'une heure !

La réalité virtuelle :

Il existe des ordinateurs quantiques, extrêmement puissants (cf. Informatique quantique). Tellement puissant que l'ordinateur est capable de prendre en compte une quantité énorme de paramètres, à tel point qu'il puisse générer pour vous un moment dans votre "passé" comme un jeu vidéo où vous pourriez faire tout ce que vous voulez. Ainsi, l'ordinateur pourrait aussi vous créer un "futur" en prenant en compte toutes les décisions que vous avez changées. Une telle technologie nous permettrait de savoir si quelqu'un prenant telle ou telle décision déclenche la 3e guerre mondiale. Sous condition bien sûr que cette technologie soit entre de bonnes mains.

Les trous de ver :

L'hypothèse de la protection chronologique n'empêche pas définitivement la possibilité de voyager dans le temps. L'entrée dans l'une des extrémités d'un trou de ver à bord d'un vaisseau spatial se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière nous permettrait de voyager dans le temps car d'après la théorie de la relativité restreinte, il se produirait une dilatation du temps qui aurait pour effet de causer une différence de temps entre les deux extrémités du trou de ver.

Trou de ver

L'univers de Gödel :

Kurt Gödel proposa à Albert Einstein une solution aux équations de la relativité générale selon laquelle l'Univers entier serait en rotation, il devrait donc posséder un axe de rotation et des courbures spatio-temporelles, comme les longitudes et latitudes de la Terre. D'après lui, si nous circulions sur l'une d'entre-elles, nous voyagerions dans le passé. Mais cette théorie est de moins en moins crédible.

D'autres possibilités :

Nous pourrions très bien avoir l'impression de voyager dans le futur grâce à la cryogénisation ou à la biostase (mettre une vie en pause et la reprendre plus tard).

En conclusion, pouvoir voyager dans le temps n'est peut-être qu'une question de temps.

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Sources :

  • 3 minutes pour comprendre les grandes théories de Hawking - Paul Parsons & Gail Dixon