Avez-vous déjà rêvé d'aller ailleurs? Non, pas à la vitesse habituelle avec laquelle nous nous «ennuyons» d'avancer - seconde par seconde. Ou:
- plus rapide, afin de pouvoir grimper loin dans le futur, en restant au même âge;
- plus lent, de sorte que l'on puisse faire beaucoup plus que d'autres dans la même période;
- dans la direction opposée, pour pouvoir revenir à l'époque du passé et la changer, peut-être en changeant le futur ou même le présent?
Cela peut sembler complètement de science-fiction, mais tout sur cette liste ne sera pas purement «fantastique»: voyager dans le temps est un processus scientifiquement possible qui est toujours avec vous. La seule question est de savoir comment vous pouvez le manipuler à vos propres fins et contrôler le mouvement dans le temps.
Quand Einstein a proposé la relativité restreinte en 1905, la prise de conscience que chaque objet massif de l'univers doit voyager dans le temps n'était qu'une de ses conséquences surprenantes. Nous avons également appris que les photons - ou autres particules sans masse - ne peuvent pas du tout expérimenter le temps dans leur cadre de référence: à partir du moment où l'un d'eux est émis jusqu'au moment où il est absorbé, seuls les observateurs massifs (comme nous) peuvent voir le passage du temps. Du point de vue d'un photon, l'Univers entier est comprimé en un seul point, et l'absorption et l'émission se produisent simultanément dans le temps, instantanément.
Mais nous avons la masse. Et tout ce qui a une masse est limité pour toujours voyager moins que la vitesse de la lumière dans le vide. Et pas seulement cela, mais quelle que soit la vitesse à laquelle vous vous déplacez par rapport à quelque chose - que vous accélériez ou non, cela n'a pas d'importance - pour vous, la lumière se déplacera toujours à une vitesse constante: c, la vitesse de la lumière dans le vide. Cette observation et cette prise de conscience puissantes ont une conséquence étonnante: si vous observez une personne bouger par rapport à vous, son horloge ralentira pour vous.
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Imaginez une «horloge lumineuse» ou une horloge qui fonctionne en réfléchissant la lumière d'avant en arrière dans une direction ascendante et descendante entre deux miroirs. Plus une personne se déplace rapidement par rapport à vous, plus la vitesse de déplacement de la lumière dans le sens transversal (le long) est élevée et non dans le sens haut et bas, ce qui signifie que plus l'horloge avancera lentement.
De même, votre montre se déplacera plus lentement par rapport à elle; ils verront le temps qui s'écoule plus lentement pour vous. Lorsque vous vous remettrez ensemble, l'un de vous sera plus âgé et l'autre plus jeune.
Mais qui?
Telle est la nature du «double paradoxe» d'Einstein. Réponse courte: si nous supposons que vous avez commencé dans le même cadre de référence (par exemple, au repos sur Terre), et que vous entrez dans le même cadre de référence plus tard, le voyageur vieillira moins, car pour lui le temps ira "plus lentement", et celui qui resté à la maison, fera face au passage «normal» du temps.
Par conséquent, si vous souhaitez accélérer à temps, vous devrez accélérer à une vitesse proche de la lumière, vous déplacer à ce rythme pendant un moment, puis revenir à la position d'origine. Nous devrons faire demi-tour un peu. Faites cela et vous pourrez voyager des jours, des mois, des décennies, des époques ou des milliards d'années dans le futur (selon l'équipement, bien sûr).
Vous pourriez assister à l'évolution et à la destruction de l'humanité; la fin de la Terre et du Soleil; dissociation de notre galaxie; la mort par la chaleur de l'univers lui-même. Tant que vous avez suffisamment d'énergie dans le vaisseau spatial, vous pouvez regarder aussi loin dans le futur que vous le souhaitez.
Mais revenir est une autre histoire. La simple relativité restreinte, ou la relation entre l'espace et le temps à un niveau basique, suffisait pour nous amener dans le futur. Mais si nous voulons remonter le temps, remonter le temps, nous avons besoin de la relativité générale, ou de la relation entre l'espace-temps et la matière et l'énergie. Dans ce cas, nous considérons l'espace et le temps comme un tissu inséparable, et la matière et l'énergie comme ce qui déforme ce tissu, provoque des changements dans le tissu lui-même.
Pour notre Univers, tel que nous le connaissons, l'espace-temps est plutôt ennuyeux: il est presque parfaitement plat, pratiquement non courbé, et en aucun cas ne se boucle sur lui-même.
Mais dans certains univers simulés - dans certaines des solutions de la théorie générale de la relativité d'Einstein - une boucle fermée peut être créée. Si l'espace boucle sur lui-même, vous pouvez vous déplacer dans une direction pendant très, très longtemps pour revenir à votre point de départ.
Eh bien, il existe des solutions non seulement avec des courbes de type espace fermé, mais aussi avec des courbes de type temps fermées. Une courbe temporelle fermée implique que vous pouvez littéralement voyager dans le temps, vivre dans un certain environnement et revenir au même point d'où vous êtes parti.
Mais c'est une solution mathématique. Ces mathématiques décrivent-elles notre univers physique? Cela ne semble pas tout à fait. Les courbures et / ou discontinuités dont nous avons besoin pour un tel univers sont follement incompatibles avec ce que nous observons même à proximité des étoiles à neutrons et des trous noirs: les exemples les plus extrêmes de courbure dans notre univers.
Notre univers peut tourner à l'échelle mondiale, mais les limites de rotation observées sont 100 000 000 fois plus strictes que celles autorisées par les courbes temporelles fermées dont nous avons besoin. Si vous voulez voyager dans le temps, un DeLorean relativiste est nécessaire.
Mais revenons? Il serait peut-être préférable que vous ne puissiez pas voyager dans le temps pour empêcher votre père d'épouser votre mère.
En général, pour résumer, nous pouvons conclure que le voyage dans le temps passionnera toujours les gens au niveau des idées, mais restera très probablement dans un avenir inaccessible (paradoxalement). Ce n'est pas mathématiquement impossible, mais l'univers est construit sur la physique, qui est un sous-ensemble spécial de solutions mathématiques. D'après ce que nous avons observé, nos rêves de corriger nos erreurs en remontant le temps ne resteront probablement que dans nos fantasmes.
ILYA KHEL
