L'idée que l'on puisse remonter le temps pour changer le passé est devenue l'une des techniques préférées des films, de la littérature et des séries télévisées. Harry Potter, Retour vers le futur, Groundhog Day et bien d'autres films nous ont promis l'opportunité de re-sélectionner dans notre passé. Pour la plupart des gens, cette opportunité restera fantastique, car toutes les lois de la physique indiquent qu'avancer dans le temps est inévitable et nécessaire. Il y a même eu un paradoxe dans la philosophie soulignant l'absurdité de cette possibilité: si le voyage dans le temps était possible, vous pourriez remonter le temps et tuer votre grand-père avant même que vos parents se soient rencontrés, éliminant ainsi la possibilité de votre propre existence. On a longtemps cru qu'il n'y avait pas de retour en arrière. Mais grâce aux propriétés intrigantes de l'espace et du temps dans la théorie générale de la relativité d'Einstein, un voyage dans le temps peut être possible, explique le physicien Ethan Siegel.
Une illustration de l'univers primitif de la mousse quantique, dans lequel les fluctuations quantiques se manifestent aux plus petites échelles. Les fluctuations d'énergie positive et négative peuvent créer de minuscules trous de ver quantiques.
Commençons par l'idée physique d'un trou de ver. Dans l'univers connu aux plus petites échelles, de minuscules fluctuations quantiques apparaissent sur le tissu de l'espace-temps. Cela inclut les fluctuations d'énergie dans les directions positive et négative, qui se produisent souvent très près les unes des autres. Une fluctuation d'énergie forte, dense et positive peut créer un espace incurvé d'une certaine manière, et une fluctuation d'énergie forte, dense et négative pliera l'espace de la manière opposée. Si vous connectez ces deux régions de courbure, vous obtenez - brièvement - un trou de ver quantique. Si le trou de ver dure assez longtemps, vous pouvez essayer de faire passer une particule à travers elle pour qu'elle disparaisse instantanément à un endroit de l'espace-temps et apparaisse dans un autre.
Graphique mathématique précis du trou de ver lorentzien. Si une extrémité d'un trou de ver est construite à partir d'une masse / énergie positive et l'autre d'une masse / énergie négative, le trou de ver deviendra traversable.
Faire évoluer tout cela, par exemple, et permettre à un humain de traverser un trou de ver, nécessite du travail. Bien que toutes les particules connues de notre Univers aient une énergie positive et une masse positive ou nulle, il est possible que des particules de masse et d'énergie négatives existent dans le cadre de la relativité générale. Bien sûr, nous ne les avons pas encore trouvés, mais si vous en croyez les physiciens théoriciens, rien n'exclurait la possibilité de leur existence.
Si une substance avec une masse et une énergie négatives existe, créer un trou noir supermassif et son homologue avec une masse et une énergie négatives, puis les combiner, créera un trou de ver traversable. Quelle que soit la distance à laquelle vous séparez les deux de ces objets superposés, s'ils ont suffisamment de masse et d'énergie - à la fois positive et négative - la connexion instantanée restera. Tout cela est idéal pour voyager instantanément dans l'espace. Mais qu'en est-il du timing? Et c'est là que les lois de la relativité restreinte entrent en jeu.
Selon la loi de la relativité restreinte, les pièces fixes et mobiles vieillissent à des rythmes différents.
Si vous voyagez près de la vitesse de la lumière, vous rencontrez un phénomène appelé dilatation du temps. Votre mouvement dans l'espace et votre mouvement dans le temps sont liés par la vitesse de la lumière: plus vous vous déplacez rapidement dans l'espace, plus le temps est lent. Imaginez que vous ayez une destination à 40 années-lumière et que vous puissiez voyager à une vitesse incroyable: plus de 99,9% de la vitesse de la lumière. Si vous montez à bord d'un navire, voyagez vers une étoile à presque la vitesse de la lumière, puis arrêtez-vous, faites demi-tour et revenez sur Terre, quelque chose d'étrange sera trouvé.
Vidéo promotionelle:
En raison du ralentissement du temps et de la réduction de la durée, vous pouvez atteindre votre destination en aussi peu qu'un an, puis revenir dans une autre année. Mais 82 ans passeront sur Terre. Tout le monde que vous connaissez deviendra très vieux. C'est ainsi que le voyage dans le temps est physiquement possible: vous voyagez vers le futur, et le voyage dans le temps ne dépendra que de votre mouvement dans l'espace.
Le voyage dans le temps est-il possible? Avec un trou de ver assez grand, par exemple créé par deux trous noirs supermassifs (masses et énergies positives et négatives), on pourrait essayer.
Si vous construisez un trou de ver comme celui que nous avons décrit ci-dessus, l'histoire changera. Imaginez qu'une extrémité d'un trou de ver soit immobile, par exemple quelque part près de la Terre, tandis que l'autre se déplacera à une vitesse proche de la lumière. Après un an de mouvement rapide de l'une des extrémités du trou de ver, vous le traversez. Que se passe-t-il ensuite?
Eh bien, l'année sera différente pour chacun, surtout si chacun évolue différemment dans le temps et dans l'espace. Si nous parlons des mêmes vitesses qu'avant, l'extrémité «mobile» du trou de ver vieillira 40 ans, mais l'extrémité «calme» - seulement 1 an. Entrez dans la fin relativiste du trou de ver et arrivez sur Terre seulement un an après la création du trou de ver, et vous vieillirez vous-même 40 ans.
S'il y a 40 ans, quelqu'un a créé une telle paire de trous de ver emmêlés et les a envoyés dans un voyage similaire, ils pourraient entrer dans l'un d'entre eux aujourd'hui, en 2017, et voyager jusqu'en 1978. Le seul problème est que vous-même n'auriez pas pu être à cet endroit en 1978; il fallait être à une extrémité du trou de ver ou voyager dans l'espace pour le rattraper.
Voyage Warp vu par la NASA. Si vous créez un trou de ver entre deux points dans l'espace, de sorte qu'un trou se déplace de manière relativiste par rapport à l'autre, les observateurs qui le traversent vieilliraient différemment.
Et d'ailleurs, cette forme de voyage dans le temps interdit également le paradoxe du grand-père! Même si le trou de ver avait été créé avant la conception de vos parents, il était impossible que vous soyez apparu à l'autre bout du trou de ver assez tôt pour remonter le temps et retrouver votre grand-père avant ce moment crucial. Au mieux, vous pourriez emmener votre père et votre mère nouveau-nés à bord d'un navire, rattraper l'autre extrémité du trou de ver, les laisser mûrir, vieillir, vous concevoir, puis redescendre par eux-mêmes dans le trou de ver. Ensuite, vous rencontrerez votre grand-père dans la fleur de l'âge, mais techniquement, ce sera à peu près au moment où vos parents sont nés.
L'univers laisse libre cours aux choses les plus insolites. Surtout si la masse et l'énergie négatives existent vraiment dans l'Univers et peuvent être contrôlées. Mais voyager dans le temps est quelque chose de complètement hors du commun. En raison des bizarreries de la relativité restreinte et générale, le voyage dans le temps dans le passé n'est pas seulement possible dans la fiction.
