En 1895, l'écrivain de science-fiction anglais Gerber Wells publie le roman The Time Machine. Il a posé une idée originale: un jour, les scientifiques créeront un appareil qui vous permettra de voyager dans le passé et le futur, peut-être même d'interférer avec le cours de l'histoire. Depuis, cette idée en a hanté beaucoup. Et cela a déjà conduit les physiciens à une découverte qui, sans exagération, peut être qualifiée de sensationnelle.
TOUT EST RELATIF
Les premières conditions préalables à l'étude de la possibilité théorique du voyage dans le temps sont apparues après qu'Albert Einstein a formulé les dispositions des théories spéciales et générales de la relativité. Le premier d'entre eux affirmait la dépendance du temps sur la vitesse d'un objet: plus la vitesse de la lumière est proche, plus le temps s'écoule lentement. Dans le second - la dépendance du temps à la gravité: près de corps massifs, le temps s'écoule à nouveau plus lentement.
Les théories d'Einstein ont révolutionné la perception. Il s'est avéré que la machine à remonter le temps était "construite" par la nature elle-même! Par exemple, si le navire est accéléré à des vitesses proches de la lumière, son équipage sera emporté dans un avenir lointain. Pour illustrer cet effet, le «paradoxe des jumeaux» est généralement utilisé: un astronaute qui revient d'un vol vers les étoiles sera plus jeune que son frère jumeau resté sur Terre.
Mais les conséquences de la théorie générale de la relativité semblent beaucoup plus spectaculaires. Il s'avère que le cours du temps peut être modifié en courbant l'espace de la même manière que la gravité. Et si vous inventez et créez une formation spatiale spéciale, appelée aujourd'hui «trou de ver» (ou «trou de ver»), reliant des points distants dans l'espace, alors théoriquement, il devient possible de rompre la relation causale - et d'être à la sortie du «trou» avant de vous y rendre …
Einstein lui-même a nié l'existence de "trous de ver", car, à son avis, ils devraient immédiatement "s'effondrer". Cependant, plus tard, le physicien américain Kip Thorne a prouvé que la soi-disant «matière exotique» (matériau théorique à densité d'énergie négative) peut être utilisée pour stabiliser les «trous de ver», mais l'impossibilité de son existence dans la réalité n'a encore été prouvée par personne. De plus, les scientifiques russes Arkady Popov, Sergei Sushkov et Sergei Krasnikov ont montré que la «matière exotique» en théorie peut être générée artificiellement.
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LE PROBLÈME DE CAUSE
Il s'avère qu'il n'y a pas d'obstacles théoriques sérieux à la création d'une machine à remonter le temps. Et s'il peut être créé en théorie, tôt ou tard, quelqu'un saura certainement comment le mettre en œuvre dans la pratique. Pourquoi, jusqu'à présent, n'avons-nous pas vu un seul voyageur dans le temps qui nous est venu du futur? Ou est-ce que notre époque les intéresse peu?
L'une des hypothèses qui explique l'absence de tels voyageurs est que le voyage dans le temps est impossible en raison d'une violation des relations de cause à effet. Le paradoxe classique du «grand-père assassiné» peut être cité en illustration. Si, par exemple, un voyageur dans le temps, pour une raison quelconque, veut tuer son grand-père avant la conception de son père et accomplit son plan, alors lui-même disparaîtra et … ne pourra pas tuer son grand-père. On peut en dire autant de toute ingérence sérieuse dans les affaires du passé: la perturbation de la causalité détruira inévitablement l'univers. Par conséquent, la nature doit imposer des restrictions à de telles violations. Le même paradoxe du «grand-père assassiné» peut être résolu à condition qu'à un moment donné, quelque chose ne va pas avec le voyageur temporel agressif et qu'il ne soit pas en mesure de mettre en œuvre le plan de meurtre.
Une autre hypothèse a été avancée par le célèbre astrophysicien Carl Sagan. Il pensait que les créateurs de la machine à remonter le temps étaient suffisamment puissants pour suivre les relations causales, donc bien qu'ils soient secrètement parmi nous, ils parviennent à s'en sortir sans interférer avec le processus historique.
MACHINE À TEMPS DE CROCHET
Pour prouver l'impossibilité de construire une machine à remonter le temps, le physicien américain Stephen Hawking a mené une expérience amusante. Il a placé une annonce dans les journaux exhortant tous les nouveaux arrivants du futur à visiter sa maison le soir du prochain Noël. Il est parti de l'hypothèse qu'à l'avenir quelqu'un lira définitivement son invitation et voudra visiter, en utilisant une machine à remonter le temps personnelle. Mais personne n'est venu le voir à Noël … Qu'est-ce qui l'a empêché de faire un voyage dans le temps? Stephen Hawking pense qu'il y a deux possibilités.
La première option est pessimiste. La machine à voyager dans le temps ne sera jamais construite, ou ils la construiront et essaieront de l'utiliser, à la suite de quoi une sorte de catastrophe mondiale se produira, qui mettra fin au développement de cette technologie. Et en fait: les calculs montrent que pour pénétrer dans le passé selon le schéma proposé par Kip Thorne, il faut des énergies comparables à l'énergie de l'Univers tout entier et même la dépassant. Il est clair qu'il est peu probable que même dans un avenir lointain, la puissance de la civilisation atteigne les hauteurs qui permettent le contrôle de telles forces.
La deuxième option est optimiste. La civilisation du futur peut changer une certaine zone locale de l'Univers de sorte que même avec l'utilisation d'énergies minimales, le voyage dans le temps dans cette zone devienne réel. Stephen Hawking appelle une telle machine «finie», c'est-à-dire finie à la fois dans l'espace et dans le temps. Dans ce cas, les premiers extraterrestres du futur n'apparaîtront parmi nous qu'après la construction et le lancement de la machine à voyager dans le temps mondiale de Hawking. Mais nous n'avons encore rien fait de tel. En conséquence, vous pouvez vous calmer et ne pas essayer aujourd'hui de chercher des extraterrestres parmi nous.
Machine à voyager dans le temps de Lloyd
La découverte la plus surprenante a peut-être été faite par un autre physicien américain, Seth Lloyd, spécialisé dans l'informatique quantique.
Il a déduit la possibilité de construire une machine à remonter le temps en examinant des courbes temporelles fermées - des lignes du monde qui mènent une particule matérielle à son point de départ. Dans une expérience intelligente, Seth Lloyd et ses collègues ont pu utiliser la téléportation quantique pour corriger la courbe fermée de sorte que l'état du photon ne soit pas transmis dans l'espace, mais dans le temps.
Tout d'abord, un détail intéressant est devenu clair: il s'avère que l'état quantique du photon transmis dans le passé ne peut en principe affecter son état actuel, c'est-à-dire que l'interdiction naturelle de l'apparition du paradoxe du «grand-père assassiné» a été prouvée par l'expérience directe. Le succès de l'expérience a confirmé que les états quantiques, qui, en fait, sont des informations uniques, peuvent être transmis au passé. La machine à remonter le temps de l'information est construite!
Cependant, dans ce cas, un nouveau paradoxe surgit, qui est appelé le «théorème non prouvé». Seth Lloyd l'a dit de cette façon. Supposons que quelqu'un lise une preuve d'un théorème dans un manuel, puis renvoie cette preuve au mathématicien qui a écrit le manuel, avant même l'apparition du théorème lui-même. Le mathématicien inclut la preuve dans un livre que son homologue lira dans le futur. Question: d'où vient la preuve? Lloyd résout le paradoxe d'une manière fantastique: le monde quantique est conçu de telle manière qu'il "contient" toutes les preuves possibles du théorème, de sorte que celle qui apparaît dans le manuel est prédéterminée par le futur et non par le passé.
Comment transférer les lois du monde quantique dans l'espace des grands objets matériels, les scientifiques ne le savent pas encore. Cependant, cela n'est pas particulièrement nécessaire. L'essentiel est qu'un moyen a été inventé pour surmonter la barrière du temps. Et un jour, la science passera à l'étape suivante: créer un émetteur capable de communiquer avec le passé.
Peut-être que les physiciens du futur essaient déjà de nous contacter et de nous dire quelque chose d'important. Seulement, nous n'avons pas encore réussi à construire un récepteur capable de décoder de tels messages. Pourrons-nous le faire? L'avenir le dira…
Anton Pervushin
