La plupart des scientifiques conviennent que la possibilité d'un voyage dans le temps est directement dictée par les équations fondamentales de la physique de notre monde. Mais même la pensée même de la possibilité d'une telle aventure soulève de nombreuses questions. Cherchons des réponses dans notre matériel.
Et il y a de nombreuses questions. Le voyageur voyagera-t-il dans l'un des univers parallèles du multivers ou restera-t-il dans le sien? L'invité utilisera-t-il à terme les mêmes opportunités que les «hôtes» de leur période?
Notre chroniqueuse, la physicienne Daria Zaremba, parle des paradoxes qui surgissent sur le chemin d'un voyageur temporel. Son matériel passé, réalisé sous forme de dictionnaire, est consacré aux possibilités théoriques de tels voyages, en cela - des «obstacles» seront considérés.
I - L'interprétation d'Everett
L'interprétation d'Everett est une interprétation de la mécanique quantique, selon laquelle nous vivons dans un multivers - un monde à plusieurs mondes, où de nouveaux univers parallèles naissent constamment avec les mêmes lois, mais des états différents.
Selon l'interprétation d'Everett, chaque fois que vous faites un choix - par exemple, faire cuire du bortsch, pas de la soupe aux nouilles, porter une chemise noire au lieu d'une chemise blanche - un univers parallèle apparaît dans le monde, dans lequel vous avez fait le choix inverse et cuire de la soupe dans une chemise blanche.
Autrement dit, chaque lancer d'une pièce de monnaie «divisera» l'univers en deux mondes avec des résultats correspondants ou, en d'autres termes, des états. Ils seront identiques les uns aux autres, mais dans chacun d'eux, en raison d'un état initial différent (tête / queue), le cours de l'histoire sera différent.
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L'interprétation d'Everett dans plusieurs mondes.
Ce modèle de l'univers multi-mondes est souvent utilisé par les scientifiques pour éviter les paradoxes du voyage dans le temps. Certains physiciens théoriciens pensent que voyager dans le passé n'est rien de plus qu'un voyage dans un tel univers parallèle, et pas du tout un voyage en arrière le long de la chronologie du voyageur.
P - Paradoxes
Le paradoxe du voyage dans le temps est une situation dans laquelle, en raison de l'existence d'une machine à voyager dans le temps, un système est dans un état incompatible avec les lois régissant l'évolution de ce système.
Malgré les nombreuses façons justifiées par les lois bien établies de la physique et des mathématiques, l'attitude envers le voyage dans le temps dans les cercles scientifiques est sceptique. La raison principale est les paradoxes qui découlent de tels voyages.
Il convient de noter ici que les paradoxes sont caractéristiques exclusivement des voyages dans le passé. En termes généraux, un paradoxe se produit lorsque l'utilisation d'une machine à remonter le temps viole les lois de la physique et / ou de la logique.
Imaginez, par exemple, que vous ayez un puissant faisceau laser que vous dirigez vers un portail de machine à voyager dans le temps. Lorsque vous en sortez, vous configurez un système de miroirs pour que le faisceau sortant soit réfléchi et renvoyé à la machine à remonter le temps.
Ainsi, en sortie, vous obtiendrez un faisceau avec une intensité deux fois plus élevée (deux fois plus puissante). Lorsqu'un tel faisceau rebondit et revient, un laser d'une intensité quatre fois supérieure à celle initiale sortira du portail.
Grâce à de telles manipulations, il s'avère qu'il est possible de créer instantanément une source de génération d'énergie infinie. La violation des lois fondamentales de la physique est évidente.
Il existe de nombreux paradoxes de ce genre, mais le plus célèbre et le plus discuté est le soi-disant «paradoxe du grand-père». Elle consiste principalement en ce que le voyageur, en changeant son passé, viole le principe de causalité.
Imaginez que vous ayez longtemps vécu avec un sentiment de haine envers votre grand-père, dont la tyrannie atteignait presque le niveau d'Hitler. Et ici, une opportunité unique vous est offerte: en utilisant la machine à remonter le temps, revenez dans le passé et tuez cette personne monstrueuse.
Imaginez maintenant que vous vous retrouvez avec votre parent au moment de sa naissance. Que se passe-t-il dans ce cas? Vos parents ne naîtront pas, ainsi que vous-même, et donc vous … ne pouvez pas tuer votre grand-père à la naissance. C'est ainsi que surgit le paradoxe de la causalité.
C - Superposition
La superposition quantique est un phénomène de mécanique quantique dans lequel chaque particule peut être simultanément dans des états alternatifs (mutuellement exclusifs).
Par exemple, un électron peut tourner simultanément vers la droite et la gauche, un bit quantique ("qubit" est une unité d'information dans un ordinateur quantique) peut avoir simultanément des valeurs de 0 et 1.
En 1991, le physicien théoricien britannique David Deutsch a découvert qu'en transférant le principe quantique de superposition au macrocosme, il est possible d'éviter les paradoxes du voyage dans le temps.
Superposition en multivers.
Premièrement, le scientifique a découvert que lorsqu'un voyageur revient dans le passé, il ne se déplace pas le long de sa propre ligne du temps, mais passe à une autre ligne du temps, ou, en d'autres termes, à un univers parallèle.
Imaginez, par exemple, que vous marchiez dans la rue et que vous remarquiez soudainement votre acteur préféré, se tenant paisiblement au bord de la route. L'inattendu du moment vous fait sortir de la piste et vous vous figez comme une idole.
A ce moment, une voiture d'une marque prestigieuse monte sur le bord de la route et emmène l'acteur que vous adorez dans une direction inconnue. Voulant changer cette situation, vous reculez de 20 minutes dans le temps, et cette fois vous gagnez encore du courage et décidez de parler à la star.
Mais l'acteur se comporte très différemment de la façon dont, vous vous en souvenez, il s'est comporté. Vous ne pouvez pas prédire ses actions, la conversation continue par hasard, et il se peut qu'il ne veuille pas monter dans la voiture, mais décide de donner ce soir à son fan invétéré.
Autrement dit, ce ne sera plus le passé qui est imprimé dans votre mémoire - ce n'est pas votre passé. Votre passé est resté dans votre univers d'origine (il ne pouvait disparaître nulle part, car la loi de conservation de l'énergie et de l'information opère dans le monde).
Cette théorie est cohérente avec l'interprétation à plusieurs mondes de la mécanique quantique par Hugh Everett, qui suppose l'existence d'un multivers avec des univers parallèles constamment branchés.
Deuxièmement, selon Deutsch, lorsqu'un voyageur entre dans le passé, il est dans un état de superposition, car il se déplace simultanément dans deux univers parallèles avec des états alternatifs: dans l'un d'eux, il tue son grand-père et, par conséquent, perd l'opportunité de naître, et dans le second, il reste indemne.
Échéanciers alternatifs.
La probabilité de chacun de ces événements est de. Dans ce cas, le voyageur ne restera conscient que dans l'univers où il n'a pas créé de paradoxe.
U - Possibilités étroites
Les possibilités étroites - selon l'une des théories, sont les seules possibilités dont un voyageur dans le passé pourra disposer.
Il existe une théorie selon laquelle en voyageant dans le passé, le voyageur n'aura pas le plein libre arbitre. À sa disposition, il n'y aura que des occasions, par exemple, de déterminer le placement de parties de son propre corps dans l'espace dans un proche avenir.
Ainsi, il peut se gratter le nez, marcher le long de la rue ou saluer un ami. Cependant, il ne sera pas en mesure de réaliser des opportunités plus larges - par exemple, vendre un appartement, commettre un meurtre ou annuler le mariage de ses parents.
Qu'est-ce que ça veut dire? Lorsque vous agitez la main pour saluer un ami est une manifestation d'une opportunité restreinte, mais si vous agitez la main lors d'une vente aux enchères, en plaçant une enchère sur un tableau de Van Gogh, alors il y aura déjà une grande capacité.
Dans le même temps, la division en opportunités étroites et larges se produit selon que leur mise en œuvre nécessite ou non le "soutien" de circonstances extérieures, des actions de "réponse" du "monde extérieur".
Ceci est notamment écrit par le professeur de philosophie Kadri Vihwellin - chercheur dans le domaine de l'éthique, de la métaphysique et du libre arbitre, ainsi que du physicien théoricien Bradford Skow - dans le cadre de la résolution du paradoxe du grand-père assassiné.
X - Fête de Hawking
Hawking's Party est une expérience du célèbre physicien et cosmologiste Stephen Hawking pour prouver la possibilité ou l'impossibilité d'un voyage dans le temps.
En 2009, Stephen Hawking a mené une expérience incroyable. Il a organisé une vraie fête pour les voyageurs du temps! Tout avait l'air traditionnel: musique, ballons, collations. Sauf pour un détail: personne à part Hawking lui-même n'était à la fête.
Et tout cela parce que le physicien a envoyé l'invitation à assister à cette fête après la «célébration» elle-même. Selon la logique de Stephen, si le voyage dans le temps est effectivement possible, alors un jour quelqu'un arrivant du futur trouvera cette invitation et reviendra au moment de la fête.
Invitation à la fête de Hawking.
Cependant, d'autres scientifiques comme David Deutsch concluent que cela n'arrivera jamais. Parce qu'en voyageant à d'autres moments, le voyageur voyage en fait dans d'autres univers, qui sont connectés d'une manière particulière.
Ceux dans lesquels le voyageur a une machine à voyager dans le temps sont interconnectés, tandis que ceux dans lesquels il ne l'a pas encore créée restent isolés.
Le physicien a décrit ses conclusions dans l'ouvrage fondamental "La structure de l'univers". Cela signifie que si Deutsch a raison, vous et moi n'aurons jamais la chance de voir des touristes du futur tant que nous n'aurons pas construit notre machine à voyager dans le temps.
C - Censure violation de la causalité
La censure de la violation de la causalité est le principe de l'interdiction de la violation de la causalité dans le voyage dans le passé assumé par diverses théories.
L'auteur d'une des théories qui «défend» le principe de causalité lors d'un voyage dans le passé est le maître des ordinateurs quantiques, le physicien américain Seth Lloyd.
Selon la théorie de Lloyd, lorsqu'un voyageur voyage dans le temps, certaines actions qu'il a planifiées (comme tuer son grand-père ou une copie de lui-même) ne seront pas accomplies par lui pour des raisons indépendantes de sa volonté.
Dans ce cas, le principe de la post-sélection ou du choix ultérieur, qui opère en mécanique quantique, est devenu le «principe de fonctionnement» de la physique.
Son essence réside dans le fait que dans le monde quantique, les particules élémentaires sont capables de choisir instantanément la solution «correcte» parmi plusieurs solutions possibles (c'est d'ailleurs le «secret du succès» des ordinateurs quantiques).
Voici un exemple que Seth Lloyd et son équipe ont montré expérimentalement. Des chercheurs ont téléporté un photon (dans le monde quantique, le phénomène de téléportation est utilisé à plein régime).
De plus, selon le scientifique, la rematérialisation (apparition) du photon se produit dans le temps avant sa dématérialisation (disparition). En d'autres termes, la rematérialisation a lieu dans le passé.
Ainsi, nous obtenons un intervalle de temps où les deux copies du photon coexistent ensemble. Cela peut raisonnablement être considéré comme une simulation du voyage dans le temps d'un photon.
Maintenant, nous provoquons un paradoxe - nous poussons les deux copies du photon ensemble. Que va-t-il se passer? Absolument rien. Comme Seth l'a souligné dans une interview avec The New Mexican, peu importe combien de fois vous rapprochez les photons les uns des autres, au dernier moment l'un d'eux manquera toujours, changera de cap en raison de fluctuations quantiques soudaines.
En effet, une collision avec sa copie donnera lieu à un paradoxe et une telle «décision» sera «mauvaise» pour un photon.
Selon le scientifique, cela peut également se produire avec les actions d'un voyageur dans le passé: la chaîne des relations de cause à effet se rompra sûrement quelque part et le plan insidieux de tuer le grand-père ne sera pas achevé. Peut-être que les mêmes fluctuations quantiques, par exemple, feront manquer la balle.
Les scientifiques notent depuis longtemps que l'univers fonctionne sur le principe d'un ordinateur quantique et qu'il «calcule» lui-même son état au niveau quantique. Peut-être, selon le même principe, pourra-t-il "interférer" avec les actions du voyageur dans le passé pour éviter les paradoxes.
Le paradoxe de la violation de la causalité a été résolu de manière similaire par le physicien théoricien russe Igor Novikov. Il a choisi le paradoxe de Polchinsky comme base - une autre formulation du paradoxe du grand-père.
Le paradoxe de la violation des relations de cause à effet sur l'exemple du paradoxe de Polchinsky.
Dans ce paradoxe, la balle roule et heurte le portail de la machine à remonter le temps, est transportée quelques secondes dans le passé et frappe sa copie pour qu'elle ne tombe plus dans la machine à remonter le temps.
Selon la décision de Novikov, la balle roulera toujours hors de la machine à remonter le temps à un angle tel qu'elle poussera définitivement une copie d'elle-même en direction du portail.
Novikov a donc formulé son principe de cohérence de soi, qui dit: lors d'un déplacement dans le passé, la probabilité d'une action qui change un événement qui est déjà arrivé au voyageur tend à zéro.
Cependant, nous ne pourrons probablement pas parler plus en détail de la solution à la «protection de la chronologie» lors d'un voyage dans le passé tant que nous n'aurons pas une bien meilleure compréhension de la nature de la relation entre la gravité et la mécanique quantique.
Daria Zaremba
