Qui parmi nous n’aimerait pas retourner dans le temps ? Aller voir un proche perdu, changer un événement de notre vie, ou encore, changer un pan entier de l’histoire de l’humanité. Si seulement nous le pouvions, de quelle manière pourrions-nous y arriver ? Plusieurs physiciens se sont penchés sur la question et pour vous, Impact Campus tente d’y voir plus clair.
Par Jimmy Lajoie-Boucher, journaliste collaborateur
Pour répondre à ces questions, il faut d’abord s’arrêter sur ce qu’est le temps. Le temps n’est pas une mesure conventionnelle comme le système de mesure normalisé que nous avons établi. Bien que ce système soit essentiel à notre fonctionnement en société, il ne représente pas le temps universel dont nous voulons percer le mystère. Il n’existe pas de phrase spécifique pour définir le temps sauf quelques exemples tels que « continuité indéfinie » ou encore « point repérable dans une succession par référence à un avant et un après ». Rien qui puisse vraiment nous aider. Nous ne pouvons qu’en comprendre l’essence même. Seulement, si nous voulons en faire une version vulgarisée, dans le but de comprendre le temps universel, nous pourrions le définir ainsi : la distance que parcourt la lumière en une seconde, soit 300 000 kilomètres par seconde.
Le temps plus approfondi
Les physiciens sont en mesure d’affirmer aujourd’hui, que le temps équivaut à l’espace. Dans cette optique, pour bien saisir le concept, il est aussi établi que la vitesse suprême est celle de la lumière, et que notre Univers est en expansion depuis le big bang. Le vrai temps universel serait donc la taille prise par cette expansion selon une mesure de temps donnée, disons une seconde. Donc pour visualiser ce que représente l’espace-temps, imaginons que l’endroit où s’est produit le big bang, est le milieu de l’Univers. L’expansion, par conséquent, est tout le temps que celle-ci a parcouru depuis ses débuts, soit, 13,8 milliards d’années en largeur, longueur et profondeur. L’espace-temps est donc la conjoncture de ces trois dimensions, qui en forment, en quelque sorte, une quatrième. Donc ce que la lumière parcourt depuis 13,8 milliards d’années, est l’espace-temps et sa limite actuelle, serait 13,8 milliards d’années en temps et distance. Pousser plus loin l’explication serait tourner autour des mêmes notions et ne ferait que brouiller l’image faite.
Ah oui, les voyages dans le temps !
Notre Univers, comme vu plus haut, est un immense ovale en expansion depuis des milliards d’années. Comme tous les ovales, il y a donc des courbes. Les corps célestes dans l’Univers, par la force gravitationnelle, suivent donc ces courbes tout en se déplaçant sur eux-mêmes bien sûr, mais aussi en suivant l’expansion continue du cosmos, qui se trouve être encore sur l’élan de l’explosion du big bang. Maintenant, la lumière, elle, peut se déplacer en ligne droite en échappant à ces forces gravitationnelles, car elle compense la gravité par la vitesse — un peu comme une navette spatiale compense la gravité par sa propulsion. Ce qui lui permet d’échapper à son attraction.
Supposons alors, que nous possédions un vaisseau spatial pouvant voyager à une vitesse s’approchant de celle de la lumière et, en conséquence, pourrait aussi déjouer la gravité et faire fi de ces courbes dans l’Univers. Ce vaisseau pourrait donc parcourir, par exemple, une distance de trois années-lumière, pendant que la Terre en parcourrait quatre. Notre vaisseau aurait donc parcouru la même distance que la Terre, en moins de temps. Ainsi, dans des conditions appropriées, notre vaisseau pourrait parcourir un aller-retour en ligne droite pour rattraper la course de la Terre dans sa courbe et l’humain dans ce vaisseau, pourrait venir se serrer la main avant de partir. Voici un exemple de voyage dans le temps qu’il serait, théoriquement, possible d’effectuer.
Un autre type de voyage dans le temps qu’il nous serait possible d’effectuer, est un voyage dans le futur. Nous savons que plus un corps va à une grande vitesse, plus le temps est long — plus le corps en question parcourt d’espace dans un temps défini. Si nous reprenons les courbes gravitationnelles dans l’univers, eh bien pendant que la Terre parcourt un aller-retour, notre vaisseau planche en ligne droite donc, en théorie, nous pouvons parcourir plus de courbe qu’elle dans un même temps. Alors, pour une même distance parcourue, nous avons plus de temps qui passe. Pour en revenir à notre voyage dans le futur, avec nos nouvelles connaissances acquises, nous pouvons établir que, pour un voyage de dix ans à une vitesse proche de celle de la lumière, nous reviendrions sur Terre et mille ans auraient passé.
DES TUNNELS ET DES CORDES…
Nous avons vu jusqu’à présent des moyens, en théorie, concrets de voyager dans le temps, mais il y a aussi certains moyens possibles qu’en théorie — la nuance est subtile, mais très différente quand nous prenons le temps de bien en cerner le sens. En d’autres mots, par des calculs mathématiques, des physiciens s’amusaient à tester si leurs théories pouvaient être possibles selon les lois qui régissent notre Univers. Une de ces méthodes, est celle des trous de ver. Ils sont nommés ainsi, car, pour se faire une idée de comment ils fonctionneraient, les scientifiques ont imaginé l’Univers, par métaphore, comme une pomme. Cette dernière, serait transpercée d’une part et d’autre par un tube de verre — créant par le fait même un « trou de ver », je trouve l’exemple un peu « opaque », mais c’est l’exemple utilisée —rendant ainsi possible les déplacements d’un endroit à l’autre dans l’Univers — imaginée comme une pomme, ici, à des fins explicatives — en évitant les courbes gravitationnelles susmentionnées. Ainsi, dans l’Univers, il s’ouvrirait des tunnels où il serait possible de voyager dans l’espace et le temps. Ces trous de ver n’ont jamais été aperçus, mais selon les lois de la relativité d’Einstein, leur existence a été démontrée mathématiquement.
Expliquer les différentes théories des voyages temporels sans mentionner celle des cordes cosmiques, serait un manque d’exhaustivité. Ces cordes seraient de minuscules filaments d’énergie, dont la grosseur serait inférieure à celle d’un noyau atomique, mais dont la longueur pourrait varier. Ils seraient en fait des résidus de l’énergie du big bang parcourant l’Univers un peu partout. Ces cordes génèreraient une immense force gravitationnelle, ce qui permettrait, bien entendu, de créer des raccourcis dans l’espace-temps. Le principe est le suivant. Il est admis, en physique, que nous ne pourrions pas créer un vaisseau qui irait à la vitesse de la lumière, seulement, en créer un qui s’en approcherait, ce serait théoriquement possible. Cependant, il est possible d’emprunter des raccourcis pour devancer la lumière dans sa course. Pour bien visualiser l’idée, il suffit de tendre un drap pour qu’il soit totalement plat à sa surface. Dessinez un point (a) et un point (b) à vingt centimètres de distance l’un de l’autre. Ensuite, entre les deux points, pliez le drap pour lui enlever dix centimètres. Le pli, représente ce qu’une immense force gravitationnelle pourrait créer entre deux points distants de l’Univers. Notre vaisseau pourrait ainsi dépasser la lumière qui suivrait le trajet normal, soit en rectiligne.
LA NATURE
Pour conclure, l’espace-temps est un sujet fascinant. Cependant, chaque moyen que nous avons vu, comporte aussi des contrepoids. Comme si la nature ne voulait pas que le secret des voyages temporels soit percé pour diverses raisons. Ces contrepoids sont complexes et il faudrait un autre article, au minimum, pour les aborder. Plusieurs physiciens croient cependant, qu’avec une meilleure connaissance de la physique quantique et des forces qui s’exercent au cœur même de l’atome, nous pourrions en quelque sorte tricher sur ces contrepoids. Ainsi, il reste tout de même fascinant de voir que les voyages dans le temps sont possibles, et aussi, peut-être un jour, réalisables.
