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Comment ça marche ? -

Aussi surprenant que cela puisse paraître, le fonctionnement du temps reste un mystère pour les physiciens. Pour l'instant, il semble possible de voyager dans le futur (puisque nous nous y précipitons chaque jour).

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Comment ça marche ? -

Mais lorsqu'il s'agit de rencontrer nos arrière-arrière-arrière-grands-parents en voyageant dans le passé, cela semble soit extrêmement difficile, soit presque complètement impossible.

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Albert Einstein -

Il a joué un rôle déterminant dans notre compréhension actuelle du voyage dans le temps. En effet, sa théorie de la relativité décrit l'espace, le temps, la masse et la gravité.

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La théorie de la relativité -

Pour Einstein, le temps est relatif. L'un des principaux résultats de la relativité est que l'écoulement du temps n'est pas constant. Le temps peut s'accélérer ou se ralentir, selon les circonstances.

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Le temps est relatif -

Le fait qu'il puisse accélérer ou ralentir est le point où le concept de voyage dans le temps entre en ligne de compte, avec des répercussions dans le monde réel.

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La vitesse de la lumière -

Plus on va vite et plus le temps ralentit, mais pour que l'effet soit perceptible, il faudrait voyager à la vitesse de la lumière.

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La force de gravité -

De même, le temps s'écoule plus lentement dans un champ gravitationnel intense, par exemple dans un trou noir.

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La force de gravité -

L'attraction terrestre est plus forte au niveau des pieds, qui vieillissent donc moins vite que la tête !

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Les satellites GPS -

Pour nous, au quotidien, les effets relativistes du temps sont trop subtils pour être perçus. Mais ils affectent réellement les satellites utilisés pour le système de positionnement global (GPS).

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L'ajustement des horloges -

Les horloges du ciel cliquent plus rapidement que les horloges terrestres, c'est pourquoi celles du ciel doivent être constamment réajustées pour garantir leur précision. Si ce n'est pas le cas, votre application cartographique pourrait être inexacte d'environ 10 km par jour !

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Voyage dans le futur -

La relativité signifie qu'il est possible de voyager dans le futur. Que vous voyagiez à la vitesse de la lumière ou que vous passiez du temps dans un champ gravitationnel intense, vous feriez l'expérience d'un temps subjectif relativement court.

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Voyage dans le futur -

En revanche, dans le reste de l'univers, des décennies ou des siècles s'écoulent. Ainsi, lorsque vous reviendrez, vous serez plus loin dans le futur que le temps que vous avez vécu. Étrange non ?

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Voyage dans le passé -

La relativité ouvre certaines portes au voyage dans le passé, mais pour l'instant elles n'ont pas dépassé le stade de la théorie.

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La théorie de la boucle fermée -

Une étude publiée en 1949 par Kurt Gödel proposait qu'une boucle temporelle fermée, un chemin où l'espace et le temps s'enroulent sur eux-mêmes, pourrait rendre possible le voyage dans le temps passé.

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La théorie de la boucle fermée -

Mais le problème majeur de cette théorie est qu'il n'existe aucune boucle fermée dans l'univers. C'est une pure théorie.

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La théorie de la boucle fermée -

Sans preuve de l'existence d'une boucle fermée, il n'y a aucun moyen de la recréer. Emily Adlam, philosophe à l'université Chapman en Californie, a déclaré: "Même si nous disposions de pouvoirs technologiques bien supérieurs à ceux dont nous disposons actuellement, il semble peu probable que nous soyons capables de créer volontairement des boucles temporelles fermées."

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Les cordes cosmiques -

En 1991, le physicien Richard Gott a avancé la théorie selon laquelle une telle boucle fermée serait possible s'il existait deux "cordes cosmiques" se déplaçant l'une devant l'autre dans des directions opposées.

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Les cordes cosmiques -

Sauf que ces cordes n'existent pas... Elles sont elles aussi hypothétiques, certaines théories pensant qu'elles ont formé le tout début de l'univers.

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Les trous de ver -

Un autre phénomène apparemment autorisé par la relativité est celui des trous de ver. En théorie, il est possible que l'espace-temps soit plié comme une feuille de papier, ce qui permet de percer un tunnel pour créer un raccourci entre deux points très éloignés l'un de l'autre, ce que l'on appelle un trou de ver.

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Les trous de ver -

Mais là aussi, le problème des vortex est que, bien qu'il ait été démontré en théorie qu'ils pouvaient exister, en tant que possibilité mathématique, la question de savoir s'ils existent physiquement est tout à fait différente.

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Champ de gravité intense -

Si les trous de ver existaient, ils n'auraient pas une durée de vie très longue. En effet, s'il s'agit de deux trous noirs qui se sont rejoints comme on le suppose, leur champ gravitationnel intense s'effondrerait sous l'effet de sa propre gravité.

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Des problèmes de taille -

Autre souci: ces trous de ver seraient microscopiques, trop petits pour une bactérie, donc évidemment, encore moins pour une personne.

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L'énergie négative -

Pour résoudre les problèmes de taille et de gravité, il faudrait une grande quantité d'énergie négative à l'intérieur de l'atome. Cependant, l'énergie du champ atomique doit avoir plus d'énergie positive dans l'ensemble, donc même si de minuscules poches d'énergie négative se développaient à l'intérieur, ce n'est pas une proposition très réaliste.

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La mécanique quantique -

Alors que la relativité décrit le comportement des grands objets tels que les humains et les galaxies, la mécanique quantique explique les objets très petits : plus petits que les atomes, c'est-à-dire les électrons et les photons.

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La non-localité -

La mécanique quantique a donné lieu à d'étranges observations, notamment la non-localité. En effet, un changement d'état d'une particule à un endroit donné peut instantanément influencer une autre particule "intriquée" à un autre endroit.

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La non-localité -

C'est ce qu'Albert Einstein a appelé "l'action fantôme à distance". Elle a été démontrée expérimentalement à de nombreuses reprises, mais de nombreux physiciens ne sont pas satisfaits de la possibilité de non-localité.

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La non-localité -

En effet, pour que l'effet soit instantané, il faudrait que l'information se déplace plus vite que la vitesse de la lumière, ce qui nous semble encore impossible.

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La causalité inversée -

En réponse, certains physiciens ont proposé une autre façon d'interpréter les expériences. Certains proposent que lorsqu'une chose semble instantanée, elle a en fait voyagé dans le futur et inversement. Cela introduit la causalité inversée (ou rétrocausalité), c'est-à-dire que les événements qui ont lieu dans le futur ont un effet sur le passé.

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La causalité inversée -

Si tel est le cas, notre concept linéaire du temps n'est pas nécessairement correct. En fait, cela signifie que les informations du futur reviennent toujours en spirale pour influencer le passé. Il convient de garder à l'esprit que cette théorie n'est pas non plus universellement acceptée, certains la considérant comme plus scandaleuse que celle de la non-localité....

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Conclusion -

Pour résumer tout ça... nous n'avons pas de réponse complète ! La relativité et la physique quantique ne sont pas compatibles l'une avec l'autre, mais elles permettent d'expliquer certains aspects de notre univers. Il existe peut-être une théorie globale et unificatrice qui les relie, mais elle n'a pas encore été découverte. Pour l'instant, le voyage dans le temps reste hors de portée, tout comme les rouages les plus mystérieux de l'univers.

Sources: (BBC) (Scientific American) (Space.com) (USA Today)

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