« Si l’on faisait une demande de subvention de recherche pour travailler sur le voyage dans le temps, il serait rejeté immédiatement”, écrit le physicien Stephen Hawking dans son livre posthume brèves réponses aux grandes Questions. Il a droit. Mais il avait également raison de dire que demander si le voyage dans le temps est possible est une « question très sérieuse” qui peut encore être abordée scientifiquement.,
arguant que notre compréhension actuelle ne peut pas l’exclure, Hawking, semble-t-il, était prudemment optimiste. Alors, où sommes-nous? Nous ne pouvons pas construire une machine à remonter le temps aujourd’hui, mais pourrions-nous le faire à l’avenir?
commençons par notre expérience quotidienne. Nous prenons pour acquis la capacité d’appeler nos amis et votre famille où qu’ils soient dans le monde pour savoir ce qu’ils sont jusqu’à maintenant. Mais c’est quelque chose que nous ne pouvons jamais savoir. Les signaux porteurs de leurs voix et de leurs images voyagent de manière incompréhensible, mais il faut encore un temps fini pour que ces signaux nous parviennent.,
notre incapacité à accéder au « MAINTENANT” de quelqu’un de loin est au cœur des théories D’Albert Einstein sur L’espace et le temps.
vitesse de la lumière
Einstein nous a dit que l’espace et le temps font partie d’une seule chose – l’espace – temps-et que nous devrions être aussi disposés à penser aux distances dans le temps que nous sommes des distances dans l’espace. Aussi étrange que cela puisse paraître, nous répondons volontiers « environ deux heures et demie », quand quelqu’un demande à quelle distance Birmingham est de Londres. Ce que nous voulons dire, c’est que le trajet dure aussi longtemps à une vitesse moyenne de 50 miles par heure.,
mathématiquement, notre déclaration équivaut à dire que Birmingham est à environ 125 miles de Londres. Comme l’écrivent les physiciens Brian Cox et Jeff Forshaw dans leur livre Pourquoi E=mc2?, le temps et la distance » peuvent être échangés en utilisant quelque chose qui a la monnaie d’une vitesse”. Le saut intellectuel d’Einstein était de supposer que le taux de change d’un temps à une distance dans l’espace – temps est universel-et c’est la vitesse de la lumière.
la vitesse de la lumière est la plus rapide que n’importe quel signal puisse voyager, ce qui pose une limite fondamentale à la vitesse à laquelle nous pouvons savoir ce qui se passe ailleurs dans l’univers., Cela nous donne la « causalité » – la loi selon laquelle les effets doivent toujours venir après leurs causes. C’est une sérieuse épine théorique du côté des protagonistes qui voyagent dans le temps. Pour moi, voyager dans le temps et mettre en mouvement des événements qui empêchent ma naissance, c’est mettre l’effet (moi) avant la cause (ma naissance).
maintenant, si la vitesse de la lumière est universelle (dans le vide de l’espace vide), nous devons la mesurer de la même manière – 299 792 458 mètres par seconde – quelle que soit la vitesse à laquelle nous nous déplaçons. Einstein a réalisé que la conséquence de la vitesse de la lumière étant absolue est que l’espace et le temps lui-même ne peuvent pas l’être., Et il s’avère que les horloges en mouvement doivent cocher plus lentement que les horloges fixes.
Si je devais m’envoler à une vitesse incroyable dans un vaisseau spatial et revenir sur Terre, moins de temps passerait pour moi que pour tous ceux que j’ai laissés derrière moi. Tous ceux à qui je suis retourné en concluraient que ma vie avait fonctionné comme au ralenti-j’aurais vieilli plus lentement qu’eux – et je conclurais que la leur avait fonctionné comme en avance rapide. Plus je voyageais vite, plus mon horloge tiquait lentement par rapport aux horloges sur Terre. Et si je faisais le voyage à la vitesse de la lumière, je reviendrais comme si j’avais été figé dans le temps.,
et si nous voyagions plus vite que la lumière, le temps reculerait-il comme la science-fiction nous l’a appris?
Malheureusement, il faut une énergie infinie pour accélérer un être humain à la vitesse de la lumière, encore moins au-delà. Mais même si nous le pouvions, le temps ne serait pas simplement en marche arrière. Au lieu de cela, il n’aurait plus de sens de parler d’avant et d’arrière du tout. La loi de causalité serait violée et le concept de cause à effet perdrait son sens.
trous de ver
Einstein nous a également dit que la force de gravité est une conséquence de la façon dont la masse déforme l’espace et le temps., Plus nous pressons de masse dans une région de l’espace, plus l’espace-temps est déformé et plus les horloges à proximité sont lentes. Si nous pressons suffisamment de masse, l’espace-temps devient si Déformé que même la lumière ne peut pas échapper à son attraction gravitationnelle et qu’un trou noir se forme. Et si vous deviez vous approcher du bord du trou noir – son horizon des événements – votre horloge tiquerait infiniment lentement par rapport à ceux qui sont loin de lui.
pourrions-nous donc déformer l’espace-temps de la bonne façon pour le refermer sur lui-même et voyager dans le temps?
la réponse est peut-être, et le gauchissement dont nous avons besoin est un trou de ver traversable. Mais nous devons également produire des régions de densité d’énergie négative pour la stabiliser, et la physique classique du 19ème siècle l’empêche. La théorie moderne de la mécanique quantique, cependant, pourrait ne pas.
d’Après la mécanique quantique, l’espace vide n’est pas vide. Au lieu de cela, il est rempli de paires de particules qui apparaissent et sortent de l’existence., Si nous pouvons créer une région où moins de paires sont autorisées à entrer et sortir que partout ailleurs, alors cette région aura une densité d’énergie négative.
cependant, trouver une théorie cohérente qui combine la mécanique quantique avec la théorie de la gravité D’Einstein reste l’un des plus grands défis de la physique théorique. Un candidat, la théorie des cordes (plus précisément la M-théorie) peut offrir une autre possibilité.
La M-théorie exige que l’espace-temps ait 11 dimensions: celle du temps et trois de l’espace dans lesquels nous nous déplaçons et sept autres, recroquevillés de manière invisible., Pourrions-nous utiliser ces dimensions spatiales supplémentaires pour raccourcir l’espace et le temps? Hawking, au moins, était plein d’espoir.
enregistrer l’historique
le voyage dans le temps est-il vraiment une possibilité? Notre compréhension actuelle ne peut pas l’exclure, mais la réponse est probablement non.
Les théories D’Einstein ne parviennent pas à décrire la structure de l’espace-temps à des échelles incroyablement petites., Et alors que les lois de la nature peuvent souvent être complètement en contradiction avec notre expérience quotidienne, elles sont toujours Auto-cohérentes – laissant peu de place aux paradoxes qui abondent lorsque nous jouons avec la cause et l’effet dans la vision de la science-fiction sur le voyage dans le temps.
malgré son optimisme enjoué, Hawking a reconnu que les lois inconnues de la physique qui remplaceront un jour celles d’Einstein pourraient conspirer pour empêcher de grands objets comme vous et moi de sauter avec désinvolture (et non causalement) dans le temps. Nous appelons cet héritage sa « conjecture de protection de la chronologie ».,
que l’avenir nous réserve ou non des machines à remonter le temps, nous pouvons nous réconforter en sachant que lorsque nous escaladons une montagne ou que nous roulons en voiture, nous changeons le temps qui passe.
alors, ce « faire semblant d’être un jour de voyageur temporel” (8 décembre), rappelez-vous que vous l’êtes déjà, mais pas de la manière que vous pourriez espérer.