Le physicien canadien Barack Shoshany en est convaincu et travaille sur une théorie des chronologies parallèles qui est entièrement compatible avec la relativité générale.
Voyage dans le temps / Crédit : Ajaj1818, CC BY – SA 4.0, via Wikimedia Commons
Qui n’a pas rêvé, au moins une fois dans sa vie, de remonter le temps et de rattraper une erreur commise dans le passé ? Mais est-il vraiment possible de voyager dans le temps ou s’agit-il simplement de science-fiction ? Selon le physicien Barak Shoshany, professeur adjoint à l’Université Brock de Saint Catharines, au Canada, il existe un moyen de le faire, mais à une condition. Avec ses étudiants, Shoshany travaille sur une théorie du voyage dans le temps qui est entièrement compatible avec notre compréhension moderne du temps et de la causalité, qui découle de la relativité générale. Ce dernier, élaboré par Albert Einstein et publié en 1916, combine l’espace et le temps en une seule entité, l’espace-temps, et fournit une explication extraordinairement complexe de la façon dont les deux fonctionnent, à un niveau qui reste inégalé par toute autre théorie établie. Formulée depuis plus de 100 ans, cette théorie a été vérifiée expérimentalement avec une précision extrêmement élevée, de sorte que les physiciens sont tout à fait convaincus qu’elle fournit une description précise de la structure causale de notre Univers.
Pendant des décennies, Shoshany a expliqué dans un article qui vient d’être publié sur La conversation, les physiciens ont essayé d’utiliser la relativité générale pour comprendre si le voyage dans le temps est possible. « Il s’est avéré que nous pouvons écrire des équations qui décrivent le voyage dans le temps et qui sont complètement compatibles et cohérentes avec la relativité – dit l’expert -. Mais la physique n’est pas la mathématique et les équations n’ont aucun sens si elles ne correspondent à rien dans la réalité ».
Les paradoxes du voyage dans le temps
Il y a au moins deux raisons principales qui nous font penser que ces équations peuvent être irréalistes. « Le premier problème est pratique : la construction d’une machine à voyager dans le temps semble nécessiter de la matière exotique, qui est de la matière à énergie négative – dit Shoshany -. Toute matière que nous voyons dans notre vie quotidienne a une énergie positive, tandis que la matière à énergie négative est quelque chose que nous ne pouvons tout simplement pas trouver. De la mécanique quantique, cependant, nous savons que cette matière peut théoriquement être créée, même si en trop petites quantités et pour un temps trop court ».
Cependant, comme il n’y a aucune preuve qu’il est impossible de créer de la matière exotique en quantité suffisante, et considérant que d’autres équations pourraient être découvertes qui permettent de voyager dans le temps sans nécessiter de matière exotique, l’expert estime que « ce problème peut n’être qu’une limitation de la notre technologie actuelle ou notre compréhension de la mécanique quantique ».
La deuxième objection majeure au voyage dans le temps hypothétique est moins pratique, mais plus significative. « C’est le constat que le voyage dans le temps semble contredire la logique, sous forme de paradoxes : il en existe différents types, mais les plus problématiques sont les paradoxes de cohérence […] qui se produisent chaque fois qu’il y a un certain événement qui conduit à un changement dans le passé, mais le changement lui-même empêche cet événement de se produire en premier lieu ».
En d’autres termes, le paradoxe de la cohérence est ce que les fans de films de science-fiction, comme la trilogie de Returnal vers le futur, ils se sont rencontrés à travers l’histoire de Martin McFly, transporté par DeLorean en 1955 et ont fini par s’immiscer dans le passé de ses futurs parents, à tel point qu’ils ont dû tout faire pour les faire tomber amoureux afin de ne pas être effacés de la visage de la Terre. S’il n’avait pas réussi, lui-même, ainsi que son voyage dans le temps n’auraient même pas existé, et puisqu’il n’est pas possible d’exister et de ne pas exister en même temps, ce scénario est incohérent et paradoxal.
Il y a une idée fausse courante dans la science-fiction, selon laquelle des paradoxes peuvent être « créés » – explique Shoshany -. Les voyageurs temporels sont généralement avertis de ne pas apporter de changements significatifs au passé et d’éviter de se retrouver dans le passé pour cette raison même.
En physique, cependant, un paradoxe n’est pas un événement qui peut réellement se produire, car il s’agit d’un concept purement théorique, pointant vers une incohérence dans la théorie elle-même. « Cela signifie que les paradoxes de cohérence n’impliquent pas simplement que le voyage dans le temps est une entreprise dangereuse, ils impliquent simplement que cela ne peut pas être possible. » Une façon de résoudre ces paradoxes du voyage a été suggérée par le principe d’auto-cohérence du physicien théoricien Igor Dmitriyevich Novikov, qui stipule essentiellement qu’il est possible de voyager dans le passé, mais qu’il ne peut pas être modifié. Alors à quoi bon remonter le temps si le passé est immuable ?
La solution des délais parallèles
Pour Shoshany, il existe des paradoxes du voyage dans le temps que le principe de Novikov ne peut pas résoudre (« Si même un paradoxe ne peut être éliminé, le voyage dans le temps reste logiquement impossible »). Cependant, dans un travail récent, en collaboration avec les étudiants Jacob Hauser et Jared Wogan, le physicien canadien a plutôt montré que « permettre plusieurs histoires (ou en termes plus familiers, des chronologies parallèles) peut résoudre les paradoxes que le principe de Novikov ne peut pas résoudre. . Et cela peut résoudre tout autre paradoxe que vous lui lancez ».
Ce principe, souligne Shoshany, est très simple. « Quand je sors de la machine à voyager dans le temps, je sors dans une chronologie différente. Dans cette chronologie, je peux faire ce que je veux, y compris détruire la machine à voyager dans le temps, sans rien changer à la chronologie d’origine d’où je viens. Et puisque je ne peux pas détruire la machine à voyager dans le temps dans la chronologie originale, qui est ce que j’ai utilisé pour voyager dans le temps, il n’y a pas de paradoxe. »
Après avoir travaillé sur les paradoxes du voyage dans le temps ces trois dernières années, Shoshany est de plus en plus convaincu que le voyage dans le temps est possible « mais seulement si notre Univers peut permettre la coexistence de multiples histoires ».
Actuellement, Shoshany et ses étudiants travaillent « pour trouver une théorie concrète du voyage dans le temps avec des chronologies parallèles qui soit entièrement compatible avec la relativité générale. Bien sûr, même si nous pouvions trouver une telle théorie, cela ne suffirait pas à prouver que le voyage dans le temps est possible, mais cela indiquerait au moins que le voyage dans le temps n’est pas exclu par des paradoxes de cohérence ».