Le physicien théorique Ben Tippett de l'Université de la Colombie-Britannique, avec l'astrophysicien de l'Université du Maryland David Zang, ont créé ce qu'ils disent être un modèle mathématique fonctionnel d'une «machine à voyager dans le temps» qui utilise le principe de courbure de l'espace-temps de l'univers. Les recherches et les résultats des scientifiques ont été publiés dans la revue Classical and Quantum Gravity.
Les scientifiques, basés sur la théorie générale de la relativité, ont déduit un modèle mathématique, qu'ils ont appelé TARDIS ou Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-Time («Passable acausal retrograde zones in space-time»). Mais ne vous précipitez pas pour vous réjouir de l'occasion de rendre visite à votre grand-mère décédée depuis longtemps, disent les scientifiques. Il y a un problème qui ne permet pas de vérifier l'exactitude de leur modèle mathématique, mais j'y reviendrai plus tard.
«Les gens considèrent le voyage dans le temps comme une fiction. En fait, nous pensons que c'est impossible simplement parce que nous n'avons pas encore essayé de le faire », déclare le physicien et mathématicien théorique Ben Tippett.
"Cependant, une machine à remonter le temps est possible, au moins mathématiquement", ajoute le scientifique.
Le modèle des scientifiques est basé sur l'idée de la présence de la quatrième dimension de l'Univers, qui est le temps. À son tour, cela nous permet de supposer l'existence d'un continuum espace-temps dans lequel différentes directions de l'espace et du temps sont reliées par le tissu de l'Univers.
La théorie de la relativité d'Einstein relie les effets gravitationnels de l'univers à la courbure de l'espace-temps, un phénomène derrière les orbites elliptiques des planètes et des étoiles. En présence d'un espace-temps "plat" ou non courbe, les planètes se déplaceraient en ligne droite. Cependant, la théorie de la relativité dit que la géométrie de l'espace-temps se courbe en présence d'objets très massifs, ce qui les amène à orbiter autour des étoiles.
Tippett et Tsang croient que non seulement l'espace peut être courbé dans l'univers. Sous l'influence d'un objet de grande masse, le temps peut également être courbé. Ils citent l'espace autour des trous noirs à titre d'exemple.
«Le cours du mouvement du temps à l'intérieur de l'espace-temps peut également être incurvé. Les trous noirs en sont un exemple. Plus nous nous rapprochons d'eux, plus le temps commence à s'écouler lentement pour nous », déclare Tippett.
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«Mon modèle de machine à voyager dans le temps utilise un espace-temps courbe pour faire du temps aux passagers un cercle plutôt qu'une ligne. Et le mouvement dans ce cercle peut nous renvoyer dans le temps."
Pour tester l'hypothèse, les scientifiques proposent de créer quelque chose comme une bulle qui puisse transporter tous ceux qui y seront à travers le temps et l'espace le long d'un chemin courbe. Si cette bulle se déplace à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière (selon les scientifiques, cela est également mathématiquement possible), cela permettra à tous ceux qui se trouvent dans la bulle de remonter dans le temps.
L'idée devient plus claire quand on regarde le schéma proposé par Tippet. Il y a deux personnages: l'un est à l'intérieur de la bulle / machine à remonter le temps (personne A), l'autre est un observateur extérieur qui est à l'extérieur de la bulle (personne B).
La flèche du temps, qui dans des conditions normales (c'est-à-dire dans notre Univers) avance toujours, dans le schéma présenté fait du passé le présent (indiqué par des flèches noires). Selon le scientifique, chacune de ces personnes ressentira le mouvement du temps différemment:
«À l'intérieur de la bulle, l'objet A verra les événements de B changer périodiquement, puis s'inverser. En dehors de la bulle, l'observateur B verra que deux versions de A sortent du même endroit: l'aiguille des heures tourne vers la droite et l'autre vers la gauche."
En d'autres termes, un observateur extérieur verra deux versions d'objets à l'intérieur d'une machine à remonter le temps: une version évoluera vers l'avant dans le temps, l'autre vers l'arrière.
Tout cela semble, bien sûr, très intéressant, mais Tippett et Zang disent que nous n'avons pas atteint un tel niveau de technologie que cette hypothèse pourrait être testée dans la pratique. Nous n'avons tout simplement pas de matériaux adaptés à la construction d'une telle machine à voyager dans le temps.
«Bien que d'un point de vue mathématique cela puisse fonctionner, nous ne pouvons pas construire une telle machine pour voyager dans l'espace-temps, car nous n'avons pas le matériel nécessaire pour cela. Des matériaux exotiques sont nécessaires ici. Ils permettront à l'espace-temps de se plier. Malheureusement, la science n'a encore rien inventé de ce genre », déclare Tippett.
L'idée de Tippett et Zang fait écho à une autre idée de machine à voyager dans le temps, la bulle dite d'Alcubierre, qui devrait également utiliser des matériaux exotiques pour se déplacer dans l'espace et le temps. Seulement dans ce cas, nous ne parlons pas de mouvement circulaire dans le domaine de l'espace-temps, mais de mouvement en comprimant l'espace devant vous et en l'étendant derrière.
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Précédemment:
Les physiciens de l'Université du Queensland en Australie se sont lancés un défi.
simuler une expérience informatique qui prouvera la possibilité d'un voyage dans le temps au niveau quantique, prédit en 1991.
Ils ont réussi à simuler le comportement d'un seul photon, qui traverse un trou de ver dans l'espace-temps dans le passé et entre en interaction avec lui-même.
Une telle trajectoire d'une particule est appelée une courbe temporelle fermée - le photon revient au point d'espace-temps d'origine, c'est-à-dire sa ligne mondiale se ferme.
Les chercheurs ont examiné deux scénarios. Dans le premier d'entre eux, la particule traverse la taupe, retourne à son passé et interagit avec elle-même. Dans le second scénario, le photon, enfermé à jamais dans une courbe temporelle fermée, interagit avec une autre particule ordinaire.
Selon les scientifiques, leurs travaux apporteront une contribution importante à l'unification de deux grandes théories physiques, qui jusqu'à présent n'avaient guère de points communs: la théorie générale de la relativité (GR) d'Einstein et la mécanique quantique.
La théorie d'Einstein décrit le monde des étoiles et des galaxies, tandis que la mécanique quantique étudie principalement les propriétés des particules élémentaires, des atomes et des molécules.
- Martin Ringbauer, Université du Queensland
La relativité générale d'Einstein admet la possibilité d'un objet voyageant en arrière dans le temps, qui tombe dans une courbe fermée semblable au temps. Cependant, une telle possibilité peut entraîner un certain nombre de paradoxes: un voyageur temporel peut, par exemple, empêcher ses parents de se rencontrer, ce qui rendra impossible sa propre naissance.
En 1991, il a été suggéré pour la première fois que le voyage dans le temps dans le monde quantique pourrait éliminer de tels paradoxes, puisque les propriétés des particules quantiques ne sont pas définies avec précision, selon le principe d'incertitude de Heisenberg.
Dans une expérience informatique, des scientifiques australiens ont été les premiers à étudier le comportement des particules quantiques dans un scénario similaire. Dans le même temps, de nouveaux effets intéressants ont été révélés, dont l'apparition est impossible en mécanique quantique standard.
Par exemple, il s'est avéré qu'il est possible de distinguer avec précision les différents états d'un système quantique, ce qui est totalement hors de question si l'on reste dans le cadre de la théorie quantique.
