Les astronautes modernes sont déjà connus pour le faire. Certes, ils ne voyagent que vers le futur jusqu'à présent. Et pendant une fraction de seconde. Mais qui sait - peut-être qu'un jour nous pourrons nous envoler pendant des années, voire des siècles, ou, au contraire, tapoter le toupet de notre grand-père de cinq ans? Mais commençons dans l'ordre.
Arrêtez-vous un instant
Le temps passe différemment dans l'espace vide de l'espace et sur Terre. Ceci est connu de tous les étudiants. Plus la gravité d'un objet est forte, plus le temps s'écoule lentement dans son voisinage. Cela est dû au fait que la gravité déforme le «tissu» de l'espace-temps à quatre dimensions. D'autre part, Einstein a montré que plus la vitesse était élevée, plus la masse était grande. Par conséquent, pour tous les objets qui se déplacent à des vitesses très élevées, le temps ralentit également. La vitesse de l'ISS est de plus de 27 000 km / h. Le cosmonaute russe Sergei Krikalev, par exemple, a passé un total de 803 jours, 9 heures et 39 minutes en orbite. Ainsi, il vit dans le temps, un plein 1/50 de seconde devant nous.
Machine à remonter le temps
La théorie de la relativité nous dit qu'une machine à remonter le temps qui nous emmène vers le futur peut être créée. Vous y entrez, attendez. Venez découvrir que des siècles se sont écoulés sur Terre. Il n'y a pas encore de technologies pour cela, mais la science sait que c'est possible.
Cependant, pour cela, vous devez accélérer à une vitesse proche de la vitesse de la lumière. Faut-il s'étonner qu'une machine à remonter le temps ne soit rien de plus qu'un vaisseau spatial, car, selon la théorie générale de la relativité, le temps et l'espace sont inextricablement liés (la question de savoir comment, en accélérant à une vitesse aussi effrénée, garder votre corps et le vaisseau intacts, pas encore). Mais une personne qui a fait un tel voyage peut-elle revenir dans le passé?
Vidéo promotionelle:
Les premiers indices selon lesquels les lois de la physique permettent aux gens de voyager dans le passé sont apparus en 1949, lorsque le mathématicien Kurt Gödel a trouvé une nouvelle solution aux équations d'Einstein, et en fait - une nouvelle structure de l'espace-temps, ce qui est tout à fait acceptable du point de vue de la relativité générale. Cependant, sur la base des équations de Gödel, l'univers devrait tourner dans son ensemble et ne pas s'étendre avec l'accélération - ce qui, comme il s'est avéré depuis lors, ne correspond pas à la réalité.
Ces dernières années, les scientifiques ont suggéré d'autres voies pour un voyage dans le temps potentiel - la courbure de l'espace-temps. Cependant, l'analyse du fond des micro-ondes et d'autres données montrent que l'univers n'a jamais été suffisamment tordu pour rendre un tel voyage possible. Cependant, il existe également une solution de contournement.
Quel est le passé?
Selon la relativité générale, non seulement il n'existe pas de mesure uniforme du temps pour tous les observateurs, mais dans certaines circonstances, il n'est même pas nécessaire que les observateurs s'entendent sur une seule séquence de certains événements. Disons que le temps sur Alpha Centauri se déplace à la même vitesse que sur Terre (la planète sur laquelle vivent les extraterrestres a la même masse et se déplace à la même vitesse). En 2014, les Jeux olympiques de Sotchi ont eu lieu. Supposons également que l'ouverture du tournoi d'échecs interplanétaire sur Alpha Centauri aura lieu en 2015. Quel événement s'est produit plus tôt?
Du point de vue des terriens - les Jeux olympiques. Du point de vue du "Centauri" - un tournoi. Après tout, la lumière de la Terre à Alpha Centauri prendra quatre ans. En vous déplaçant plus vite que la lumière, vous pourriez aller aux Jeux olympiques et voler au tournoi, puis retourner à nouveau sur Terre … avant les Jeux olympiques. Naturellement, en théorie - si vous trouvez un moyen de voyager plus vite que la vitesse de la lumière.
Se déplacer plus vite que la vitesse de la lumière, basé sur la théorie de la relativité, est connu pour être impossible. À l'approche de la «barrière lumineuse», il faut de plus en plus d'énergie pour accélérer un objet. À un moment donné - avec l'atteinte théorique de la vitesse de la lumière - cela prendrait une quantité infinie. De plus, un corps qui atteindrait une telle vitesse doit acquérir une masse infinie.
Trous de ver
C'est là qu'une manœuvre de rond-point est possible. Il réside dans le potentiel de déformer l'espace-temps. Par exemple, pour qu'un court chemin entre les Jeux olympiques et le tournoi d'échecs soit ouvert. Vous ne vous déplacerez pas plus vite que la vitesse de la lumière - mais vous voyagerez plus vite dans l'espace.
En 1935, Albert Einstein et Nathan Rosen ont écrit un article dans lequel ils soutenaient que la relativité générale admet l'existence de tels ponts spatio-temporels, des arcs - des «trous de ver».
Ponts Einstein-Rosen, les soi-disant «trous de ver»
Alamy
Le maintien de l'intégrité d'un trou de ver nécessite une énergie énorme, et la théorie prédit qu'ils ne peuvent pas durer assez longtemps pour qu'un vaisseau spatial ou un autre objet macroscopique le traverse. Un tel pont peut "s'effondrer", et le navire disparaîtra quelque part dans la singularité.
Certes, les scientifiques admettent l'idée qu'une civilisation techniquement avancée pourrait garder un tel trou ouvert pour le bon moment. Mais la manière dont cela peut être réalisé est encore totalement floue.
Il vaut la peine de dire ici que toute matière à laquelle nous sommes habitués a une densité d'énergie positive, ce qui donne à l'espace-temps une courbure positive ressemblant à une sphère. Et pour la déformation de l'espace-temps, qui nous permettrait de voyager dans le passé, nous avons besoin de matière à courbure négative, c'est-à-dire à densité d'énergie négative. La mécanique quantique, comme vous le savez, permet l'existence d'une telle densité d'énergie négative (à condition que cette «négativité» soit compensée par une «positivité» dans d'autres domaines), et permet la possibilité théorique de déformer l'espace-temps.
Ce n'est pas facile à imaginer. Pour ce faire, les astrophysiciens utilisent souvent l'exemple de la colline. Si vous creusez un grand trou et en jetez de la terre sur le bord du trou, vous vous retrouvez avec non seulement un trou, mais aussi une colline. Dans ce cas, la colline sera une métaphore de cette énergie positive, et la fosse sera négative.
Trous noirs et plus
Les scientifiques suggèrent prudemment que les trous noirs peuvent être une sorte d'analogues des trous de ver. Le fait est que bo? La plupart de l'espace-temps est presque plat. Il n'est gravement déformé que dans les trous noirs. Le trou noir déforme tellement l'espace-temps autour de lui-même qu'il forme une sorte d '"entonnoir", un "trou" de forme conique.
La gravité dans le voisinage immédiat du trou noir est si énorme que l'espace-temps qu'il contient, en fait, cesse d'exister, ou est tellement déformé que le temps s'arrête pratiquement. De plus, certains trous noirs tournent à des vitesses proches de la lumière. En conséquence, l'espace-temps "se plie" dans le trou, pratiquement en un "tube". Peut-être, ayant pénétré dans un trou noir, pourrions-nous passer par son étroit tunnel et nous retrouver … dans le passé, ou, par exemple, dans un autre univers?
Le physicien théoricien le plus célèbre de notre temps - Stephen Hawking - est convaincu que cela est impossible. Même si le vaisseau spatial d'une manière incroyable (surmontant sans dommage l'effet d'une énorme gravité) parvient à entrer au centre même du trou noir, il se retrouvera dans une singularité et cessera simplement d'exister.
Cependant, de nombreux autres scientifiques pensent qu'une fois dans un trou noir, dans certaines conditions, vous pouvez encore survivre et même chercher des moyens de le faire. Bien sûr, cela a l'air excentrique. Mais l'histoire de la science connaît de nombreux exemples où de tels excentriques ont inventé un avion ou sont allés sur la lune.
Le trou noir dans la constellation de la Licorne et son compagnon B (e) -star vu par l'artiste
ESA
Richard Gott, professeur d'astrophysique à l'Université de Princeton, est un passionné de voyages dans le temps. Il crée son projet théorique de machine à remonter le temps et prétend même avoir trouvé une solution pour voyager dans le passé. À la suite de certains astrophysiciens, Gott pense que la machine à remonter le temps naturelle est le centre d'un trou noir en rotation rapide. Mais il comprend également à quel point un tel «transport» peut être peu fiable.
Cependant, Gott a trouvé un analogue potentiel moins dangereux du centre d'un trou noir - un phénomène appelé cordes cosmiques. Les cordes cosmiques sont des plis hypothétiquement existants d'espace-temps, de minces fils d'énergie laissés par le Big Bang. Leur largeur est inférieure au noyau atomique, mais ils ont une densité phénoménale. Une telle corde, de seulement 1 m de long, aurait plus de gravité que la Terre entière et créerait une énorme courbure. Gott a découvert que l'interaction de telles chaînes rapides pouvait conduire à une machine à remonter le temps naturelle.
Les calculs de Gott n'ont pas encore été confirmés par des observations, mais le scientifique tente de prouver que ces chaînes existent. Cependant, même lui dit qu'il est presque impossible de trouver deux de ces chaînes qui passeraient l'une en face de l'autre. Par conséquent, Gott attire l'attention sur une autre structure théorique, les anneaux cosmiques qui pourraient former des chaînes fermées. Malgré le manque de preuves de leur existence, il n'y a pas d'erreurs directes dans la théorie de Gott. En plus de cela à l'intérieur d'un tel "anneau", il y aura à nouveau … un trou noir. Et en général, pour contrôler un système avec une gravité aussi grandiose, les ressources énergétiques de galaxies entières seraient nécessaires.
Galaxy M83. Un trou noir trouvé dans la galaxie M 83 a contourné la limite de luminosité théorique, réfutant le fait que la limite d'Eddington est une loi fondamentale de la nature
NASA
Tu ne peux pas rester dans le passé
Mais la théorie quantique permet-elle de voyager dans le temps à notre échelle - macroscopique? Stephen Hawking dit qu'il le fait, à première vue. Ceci est démontré par les intégrales de Feynman sur les trajectoires (l'essence des intégrales de Feynman est qu'elles remplacent la définition d'une trajectoire unique et possible de toute particule élémentaire par la somme totale d'un ensemble infini de trajectoires possibles de son mouvement). Après tout, ils couvrent tous les scénarios possibles et, par conséquent, permettent l'existence d'une telle distorsion de l'espace-temps, nécessaire pour voyager dans le passé. Par conséquent, il est impossible de dire que de tels voyages sont en principe impossibles.
Particules lourdes accélérées dans des collisionneurs au Centre européen de recherche nucléaire (CERN) ou au laboratoire national. Fermi aux États-Unis atteint des vitesses égales à 99,99% de la vitesse de la lumière. Cependant, quelle que soit l'augmentation de la puissance de l'installation, il ne sera pas possible de dépasser la barrière lumineuse.
Hé, les invités du futur
Mais si oui, pourquoi les invités du futur ne nous ont-ils pas encore rendu visite? Le point de vue populaire est que la civilisation du futur est si "avancée" qu'elle juge inapproprié de révéler le secret du voyage dans le temps à des êtres aussi déraisonnables comme nous. Et si un contemporain enthousiaste voulait remonter le temps et révéler aux nazis le secret de la bombe atomique?..
Une histoire si différente
Il se peut que l'histoire soit une chaîne d'événements strictement fixe, donc même si vous revenez dans le passé, vous serez condamné à faire la même chose qu'auparavant. Sinon, en revenant à votre avenir, vous pourriez même constater que vous n'existez tout simplement pas, ou que vos proches n'existent pas, ou qu'il n'y a pas de pays dans lequel vous vivez, etc. Un drame similaire est bien décrit dans la célèbre histoire de science-fiction de Ray Bradbury "And Thunder Rocked", dont le protagoniste, lors d'un voyage dans le passé, a accidentellement écrasé un papillon - et à son retour, il a découvert que ses proches écrivaient dans une autre langue et au pouvoir à la place du président un libéral est un dictateur. En sciences naturelles, ce terme s'appelle l'effet papillon:un petit impact sur un système chaotique peut avoir des conséquences importantes et imprévisibles ailleurs et à un moment différent.
Une autre façon possible de résoudre les paradoxes du voyage dans le temps peut être décrite comme l'hypothèse d'une histoire alternative. Lorsque les voyageurs du temps reviennent dans le passé, ils se retrouvent dans des histoires alternatives différentes de celle qu'ils connaissent. Beaucoup de scientifiques parlent aujourd'hui de l'existence possible d'un multivers, qui peut inclure toutes ces variantes - et un nombre infini d'autres - du passé, se ramifiant dans un nombre infini de mondes …
À première vue, cette hypothèse ressemble aux équations de mécanique quantique de Feynman. Mais il y a aussi une contradiction insoluble entre eux. Dans les intégrales de Feynman, chaque trajectoire comprend complètement l'espace-temps et tout ce qui s'y trouve. Et, comme nous l'avons découvert, dans le cadre d'une telle vision, une fusée pouvait voyager dans un espace-temps incurvé jusque dans le passé. Mais la fusée elle-même serait restée dans le même «propre» espace-temps, et donc dans la même histoire. Par conséquent, les intégrales de Feynman parlent plutôt en faveur de l'hypothèse d'un passé fixe.
La science moderne doute de la possibilité de voyager dans le passé. Mais encore, on ne vous conseille pas d'argumenter avec quelqu'un sur ce point: et si ce quelqu'un se dispute, connaissant l'avenir à l'avance?..
Olga Fadeeva
