Peu importe ce que les écrivains de science-fiction écrivent, la science moderne ne permet pas de voyager dans le passé. Mais les scientifiques sont loin d'être si unis pour voyager vers le futur …
Le vulgarisateur scientifique britannique Brian Clegg a récemment publié un livre avec le titre spectaculaire How to Build a Time Machine: The Real Science of Time Travel (How to Build a Time Machine: The Real Science of Time Travel).
Le livre discute des moyens de mise en œuvre pratique du rêve séculaire de l'homme d'errances temporelles. Clegg est un éducateur sérieux avec une réputation internationale, il ne parle donc que de projets qui peuvent être scientifiquement justifiés, mais pas prouvés à 100%.
Isolement du temps
Une telle possibilité a été décrite à plusieurs reprises par des écrivains de science-fiction. Faites une promenade dans l'espace jusqu'aux distances interstellaires, ce qui nécessitera au moins deux accélérations à des vitesses proches de la lumière, - les saules peuvent retourner sur leur planète d'origine des centaines ou des milliers d'années après le départ, et vous vieillirez légèrement.
La possibilité fondamentale d'un tel voyage temporel est garantie par les formules de la théorie de la relativité restreinte. Certes, l'accélération à des vitesses relativistes doit également être fournie à l'aide d'un carburant très énergivore (le meilleur de l'antimatière), mais ce sont des détails.
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Cependant, sur la théorie de la relativité restreinte, la lumière n'a pas convergé comme un coin, vous pouvez appliquer la théorie générale. Selon ses équations, la gravité ralentit la vitesse du temps (des corrections pour cet effet sont incluses dans le logiciel des systèmes de navigation par satellite GPS et GLONASS, et elles surpassent numériquement des corrections similaires que la théorie spéciale de la relativité prescrit d'introduire en relation avec le mouvement orbital des satellites).
Le degré de cette décélération augmente avec la force du champ gravitationnel. Voici une autre machine à remonter le temps pour vous: trouvez une zone de l'espace avec une gravitation extrêmement forte, restez-y un moment et à votre retour, vous vous retrouverez dans le futur.
Super poids lourds naturels
Les générateurs gravitationnels sont en principe possibles, mais il est trop tôt pour en parler. Cependant, la nature a créé dans l'espace des amas naturels de gravité tels que les étoiles à neutrons. Un centimètre cube de matière dégénérée au centre d'une étoile à neutrons attire des centaines de millions de tonnes, tandis que son diamètre ne dépasse pas 20-30 km.
Serait-il possible d'entrer en orbite près d'un tel monstre spatial et de là catapulter dans le futur? Il n'est pas recommandé de s'asseoir à sa surface, il fait cent fois plus chaud que dans l'atmosphère du Soleil.
Cependant, cette option est également très dangereuse. Tout objet en orbite autour d'une étoile à neutrons sera déformé et déchiré par les forces des marées. La même chose se produirait, bien sûr, si un navire avec des chrono-voyageurs était envoyé non pas vers une étoile à neutrons, mais vers un trou noir.
Coquille "Time impénétrable"
Clegg est convaincu qu'il existe une issue. Isaac Newton a montré que la force gravitationnelle résultante agissant sur tout objet à l'intérieur d'une coque isotrope sphérique massive est strictement nulle. Cette conclusion est pleinement valable dans la théorie générale de la relativité.
Imaginez maintenant une étoile à neutrons avec une cavité au centre. Il n'y aura pas de forces de marée là-bas, et l'écoulement du temps par rapport au monde extérieur sera encore ralenti.
Ainsi, il est déjà maintenant possible de formuler un projet d'ingénierie pour une future supercivilisation. Il est nécessaire de casser une étoile à neutrons en plusieurs morceaux et de construire à partir d'eux une coquille sphérique autour d'un navire avec des voyageurs dans le temps.
Pour les protéger des forces de marée, la coque devra être assemblée sans casser l'isotropie, en ajoutant à chaque fois deux blocs de masse égale de côtés opposés, également distants du navire. Le démontage devra être effectué de la même manière, sinon la gravité détruira les chrononautes dans le futur.
La tâche de la supercivilisation
Quelle est l'efficacité d'une telle machine à voyager dans le temps? Si vous utilisez de la matière neutronique pure comme matériau de construction, vous pouvez obtenir un ralentissement quintuple dans le temps - dans tous les cas, Brian Clegg donne une telle estimation.
Le résultat est plutôt modeste, il faut donc encore se demander si le jeu en vaut la chandelle. Cependant, on peut supposer que la supercivilisation aura à sa disposition des technologies qui compresseront en outre la matière neutronique à des densités encore plus élevées.
Cependant, cela doit être fait avec prudence, sinon la structure entière s'effondrera dans un trou noir avec des conséquences désagréables pour le navire et son équipage. Le coût d'une telle expérience dépassera donc incommensurablement sa valeur pratique - du moins de notre point de vue. Cependant, la supercivilisation peut avoir des critères complètement différents.
Comment fonctionne une étoile à neutrons
Après que le combustible nucléaire au cœur de l'étoile se soit consumé, l'inévitable effondrement gravitationnel l'attend. Si la pression d'un gaz d'électrons dégénéré est incapable de résister à la gravité, les électrons sont littéralement «pressés» dans les protons des noyaux, formant des neutrons. Le produit final de ce processus est une étoile à neutrons constituée de matière superdense (jusqu'à 1015 g / cm3 dans le cœur) de 10 à 20 km de diamètre.
La structure d'une étoile à neutrons est assez complexe - son atmosphère est constituée de noyaux ordinaires, sous les noyaux sont suspendus dans un superfluide neutronique, même en dessous, les neutrons se combinent pour former des structures ou des feuilles en forme de fil. Le noyau externe est constitué de matière neutronique continue, tandis que le noyau interne peut contenir des états de matière encore plus exotiques tels que le condensat de pion, les hyperons lambda ou le plasma quark-gluon.
