Sciences

Ce physicien pense avoir percé l'un des secrets du voyage dans le temps

Temps de lecture : 2 min

Barak Shoshany et deux de ses étudiants travaillent à résoudre les paradoxes qui nous empêchent jusqu'à présent d'envisager un retour dans le passé.

La physique quantique et la théorie de la relativité générale sont à la base des travaux concernant le voyage dans le temps. | Dominik Scythe via Unsplash
La physique quantique et la théorie de la relativité générale sont à la base des travaux concernant le voyage dans le temps. | Dominik Scythe via Unsplash

Le voyage dans le temps fascine depuis longtemps les écrivains de science-fiction et la communauté scientifique. ScienceAlert s'est intéressé à un physicien qui pense avoir trouvé ce qui rendrait ce phénomène envisageable.

Notre compréhension actuelle de ce qu'est le temps dépend de la théorie de la relativité générale de Einstein. Elle a permis d'appréhender l'espace et le temps comme une seule entité: le fameux «espace-temps». Les physiciens ont vérifié la théorie d'Einstein avec la plus grande précision et sont à peu près sûrs qu'elle est la description la plus réussie de la structure de l'univers.

Ils l'utilisent également pour essayer de découvrir un moyen de voyager dans le temps. Des équations ont donc été trouvées, qui sont en accord avec cette théorie, mais elles ne peuvent pas être mises en pratique pour deux raisons.

La première, c'est que pour construire une machine à voyager dans le temps, il faut ce qu'on appelle de la matière exotique, soit de la matière à énergie négative. Grâce à la physique quantique, on sait que ce type de matière pourrait théoriquement être créée, mais dans des quantités trop petites et trop peu durables. Et on n'a pour l'instant aucune preuve concrète de cette réalisation.

La seconde raison est encore plus significative: les paradoxes du voyage dans le temps défient la logique. Le plus problématique d'entre eux est le paradoxe de cohérence. En voici un exemple simple: imaginez que vous construisez une machine à voyager dans le temps, et remontez ainsi cinq minutes en arrière. Puis vous détruisez cette machine. Mais comme vous l'avez détruite cinq minutes avant de la construire, comment avez-vous pu l'utiliser cinq minutes plus tard? Et surtout, si vous ne pouvez pas l'utiliser cinq minutes plus tard, alors c'est que vous ne pouvez pas remonter le temps et la détruire. En d'autres termes, la machine est détruite si et seulement si elle n'est pas détruite: ce scénario est tout à fait paradoxal. Vous êtes toujours là? Ce n'est pas encore fini.

Éliminer les paradoxes

Dans les œuvres de science-fiction, ces paradoxes sont éliminés. Par exemple, le héros évite de changer quoi que ce soit qui pourrait impacter le futur. Mais en physique, un paradoxe n'est pas juste un événement qui pourrait éventuellement se produire, c'est un concept qui pointe une incohérence dans la théorie elle-même. Donc le paradoxe de cohérence n'implique pas seulement que le voyage dans le temps est dangereux pour le voyageur, mais qu'il est tout simplement impossible.

Mais alors, certaines personnes se sont fait la réflexion suivante: on peut refuser d'éliminer la possibilité de voyager dans le temps à cause des paradoxes, et essayer plutôt d'éliminer les paradoxes eux-mêmes. C'est ce qu'a tenté de faire le physicien Igor Dmitrievitch Novikov avec le principe d'auto-cohérence. Celui-ci avance que le passé serait immuable, que l'on pourrait y voyager mais sans pouvoir le changer: les lois de la physique convergeraient pour préserver la cohérence. Ainsi, dans notre exemple, même si on voulait détruire la machine cinq minutes avant, on n'y arriverait pas.

La conjecture de Novikov à elle seule ne résout pas tous les paradoxes du voyage dans le temps. Cependant, Barak Shoshany, professeur assistant à l'Université Brock, et deux de ses étudiants ont suggéré qu'une autre théorie pouvait résoudre tous les paradoxes: celle des histoire multiples.

L'idée est simple: il y aurait plusieurs chronologies parallèles, et on pourrait retourner dans le temps dans une première chronologie, puis changer les événements dans une seconde mais pas dans l'originale. Mais l'univers permet-il à plusieurs chronologies parallèles d'exister? Ce ne sont pour l'instant que des spéculations, qui sont soutenues par l'interprétation de la physique quantique d'Everett appelée «théorie des mondes multiples».

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Ainsi, Barak Shoshany et ses étudiants travaillent depuis trois ans sur une théorie qui rendrait compatibles les chronologies parallèles avec la relativité générale, ce qui permettrait d'exclure les paradoxes de cohérence et d'envisager de voyager dans le passé.

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