En 2009, le physicien britannique Stephen Hawking a organisé une fête pour les voyageurs du temps – la torsion a été qu’il a envoyé les invitations un an plus tard. (Aucun invité ne s’est présenté.)
Voyager dans le passé est probablement impossible. Même si c’était possible, Hawking et d’autres ont fait valoir que vous ne pourriez jamais revenir en arrière avant le moment où votre machine à remonter le temps a été construite.
Mais voyager vers le futur ? C’est une autre histoire.
Bien sûr, nous sommes tous des voyageurs du temps car nous sommes emportés dans le courant du temps, du passé au futur, à raison d’une heure par heure.
Mais, comme pour une rivière, le courant coule à des vitesses différentes en différents endroits. La science telle que nous la connaissons permet plusieurs méthodes pour prendre la voie rapide dans le futur. Voici un aperçu.
Vitesse
C’est le moyen le plus simple et le plus pratique de se rendre dans un futur lointain – allez très vite.
Selon la théorie de la relativité restreinte d’Einstein, lorsque vous voyagez à des vitesses approchant la vitesse de la lumière, le temps ralentit pour vous par rapport au monde extérieur.
Ce n’est pas une simple conjecture ou une expérience de pensée – elle a été mesurée. En utilisant des horloges atomiques jumelles (l’une pilotée dans un avion à réaction, l’autre stationnaire sur Terre), les physiciens ont montré qu’une horloge volante tique plus lentement, en raison de sa vitesse.
Dans le cas de l’avion, l’effet est minuscule. Mais si vous étiez dans un vaisseau spatial voyageant à 90% de la vitesse de la lumière, le temps passerait environ 2,6 fois plus lentement qu’il ne l’était sur Terre.
Et plus on se rapproche de la vitesse de la lumière, plus le voyage dans le temps est extrême.
Les vitesses les plus élevées obtenues grâce à toute technologie humaine sont probablement les protons qui tourbillonnent autour du Grand collisionneur de Hadrons à 99,9999991% de la vitesse de la lumière. En utilisant la relativité restreinte, nous pouvons calculer qu’une seconde pour le proton équivaut à 27 777 778 secondes, soit environ 11 mois, pour nous.
Étonnamment, les physiciens des particules doivent tenir compte de cette dilatation du temps lorsqu’ils ont affaire à des particules qui se désintègrent. En laboratoire, les particules de muons se désintègrent généralement en 2,2 microsecondes. Mais les muons en mouvement rapide, tels que ceux créés lorsque les rayons cosmiques frappent la haute atmosphère, mettent 10 fois plus de temps à se désintégrer.
Gravité
La méthode suivante est également inspirée d’Einstein. Selon sa théorie de la relativité générale, plus la gravité que vous ressentez est forte, plus le temps se déplace lentement.
À mesure que vous vous rapprochez du centre de la Terre, par exemple, la force de gravité augmente. Le temps passe plus lentement pour vos pieds que votre tête.
Encore une fois, cet effet a été mesuré. En 2010, des physiciens du National Institute of Standards and Technology (NIST) des États-Unis ont placé deux horloges atomiques sur des étagères, l’une à 33 centimètres au-dessus de l’autre, et ont mesuré la différence de leur taux de tic-tac. Le plus bas a coché plus lentement car il ressent une gravité légèrement plus forte.
Pour voyager dans un futur lointain, il suffit d’une région de gravité extrêmement forte, comme un trou noir. Plus vous vous rapprochez de l’horizon des événements, plus le temps se déplace lentement – mais c’est une affaire risquée, franchissez la limite et vous ne pouvez jamais vous échapper.
Et de toute façon, l’effet n’est pas si fort, donc cela ne vaut probablement pas le déplacement.
En supposant que vous disposiez de la technologie nécessaire pour parcourir les grandes distances pour atteindre un trou noir (le plus proche est à environ 3 000 années-lumière), la dilatation temporelle par déplacement serait beaucoup plus grande que n’importe quelle dilatation temporelle par orbite autour du trou noir lui-même.
(La situation décrite dans le film Interstellar, où une heure sur une planète proche d’un trou noir équivaut à sept ans de retour sur Terre, est si extrême qu’elle est impossible dans notre Univers, selon Kip Thorne, conseiller scientifique du film.)
La chose la plus hallucinante, peut-être, est que les systèmes GPS doivent tenir compte des effets de dilatation du temps (en raison à la fois de la vitesse des satellites et de la gravité qu’ils ressentent) pour fonctionner. Sans ces corrections, la capacité GPS de vos téléphones ne serait pas en mesure de localiser votre position sur Terre, même à quelques kilomètres.
Animation suspendue
Une autre façon de voyager vers le futur peut être de ralentir votre perception du temps en ralentissant ou en arrêtant vos processus corporels, puis en les redémarrant plus tard.
Les spores bactériennes peuvent vivre pendant des millions d’années dans un état d’animation suspendue, jusqu’à ce que les bonnes conditions de température, d’humidité, de nourriture relancent leurs métabolismes. Certains mammifères, comme les ours et les écureuils, peuvent ralentir leur métabolisme pendant l’hibernation, réduisant considérablement les besoins en nourriture et en oxygène de leurs cellules.
Les humains pourraient-ils faire de même ?
Bien que l’arrêt complet de votre métabolisme soit probablement bien au-delà de notre technologie actuelle, certains scientifiques s’efforcent d’obtenir un état d’hibernation à court terme d’au moins quelques heures. Cela pourrait être juste assez de temps pour amener une personne à traverser une urgence médicale, comme un arrêt cardiaque, avant qu’elle puisse atteindre l’hôpital.
En 2005, des scientifiques américains ont démontré un moyen de ralentir le métabolisme des souris (qui n’hibernent pas) en les exposant à des doses infimes de sulfure d’hydrogène, qui se lie aux mêmes récepteurs cellulaires que l’oxygène. La température corporelle des souris a chuté à 13 ° C et le métabolisme a diminué de 10 fois. Après six heures, les souris ont pu être réanimées sans effets néfastes.
Malheureusement, des expériences similaires sur des moutons et des porcs n’ont pas réussi, suggérant que la méthode pourrait ne pas fonctionner pour des animaux plus gros.
Une autre méthode, qui induit une hibernation hypothermique en remplaçant le sang par une solution saline froide, a fonctionné sur des porcs et fait actuellement l’objet d’essais cliniques sur des humains à Pittsburgh.
Trous de ver
La relativité générale permet également la possibilité de raccourcis dans l’espace-temps, appelés trous de ver, qui pourraient être capables de combler des distances d’un milliard d’années-lumière ou plus, ou différents points dans le temps.
De nombreux physiciens, dont Stephen Hawking, pensent que les trous de ver apparaissent constamment à l’échelle quantique, bien plus petits que les atomes. L’astuce serait d’en capturer un et de le gonfler à l’échelle humaine – un exploit qui nécessiterait une énorme quantité d’énergie, mais qui pourrait être possible, en théorie.
Les tentatives de prouver cela de toute façon ont échoué, en fin de compte en raison de l’incompatibilité entre la relativité générale et la mécanique quantique.
En utilisant la lumière
Une autre idée, avancée par le physicien américain Ron Mallet, est d’utiliser un cylindre de lumière rotatif pour tordre l’espace-temps. Tout ce qui est tombé à l’intérieur du cylindre tourbillonnant pourrait théoriquement être traîné dans l’espace et dans le temps, de la même manière qu’une bulle circule sur le dessus de votre café après l’avoir tourbillonné avec une cuillère.
Selon Mallet, la bonne géométrie pourrait conduire à un voyage dans le temps dans le passé et dans le futur.
Depuis la publication de sa théorie en 2000, Mallet tente de collecter des fonds pour financer une expérience de preuve de concept, qui consiste à larguer des neutrons à travers un arrangement circulaire de lasers en rotation.
Ses idées n’ont cependant pas conquis le reste de la communauté de la physique, d’autres faisant valoir que l’une des hypothèses de son modèle de base est en proie à une singularité, qui est la physique – parlez de « c’est impossible ».