Une courbe temporelle fermée peut être créée en établissant une série de cônes de lumière qui forment une boucle en arrière sur eux-mêmes, de sorte qu’il est possible pour un objet de se déplacer dans cette boucle et d’y revenir en site et heure à partir desquels il est parti. (Wikipédia)
Le voyage dans le temps a longtemps été considéré comme impossible en raison de paradoxes comme le tristement célèbre « paradoxe du grand-père », qui se demande ce qui se passe si un voyageur dans le temps empêche son grand-père d’avoir des enfants, effaçant ainsi sa propre existence.
Cependant, une nouvelle étude suggère une résolution à ces contradictions en combinant la relativité générale, la mécanique quantique et la thermodynamique.
La physique newtonienne décrit le temps comme linéaire, mais la relativité générale d’Einstein, achevée en 1915, remet en cause cette notion. Elle révèle que l’espace-temps peut se courber et se déformer, ce qui permet des phénomènes comme les trous noirs.
L’une de ses prédictions les plus intrigantes est l’existence de courbes fermées de type temporel – des chemins à travers l’espace-temps qui se rebouclent sur eux-mêmes, permettant théoriquement de voyager dans le temps.
« Dans la relativité générale, toutes les formes d’énergie et d’impulsion agissent comme sources de gravité — pas seulement la masse », explique Lorenzo Gavassino, physicien à l’université Vanderbilt.
Il a émis l’hypothèse que si l’univers tournait, il pourrait déformer l’espace-temps en une boucle.
Bien que notre univers ne tourne pas de cette façon, des effets similaires se produisent autour de masses en rotation comme les trous noirs, créant potentiellement des environnements propices aux boucles temporelles.
Les paradoxes du voyage dans le temps surviennent parce qu’ils remettent en cause la thermodynamique, en particulier l’entropie, la mesure du désordre dans un système.
« L’entropie est la seule raison pour laquelle nous nous souvenons des événements passés et ne pouvons pas prédire les événements futurs », a noté Gavassino.
Elle régit les expériences quotidiennes, du vieillissement à la mémoire.
Dans une boucle temporelle, l’entropie pourrait se comporter différemment, soulevant des questions sur des processus tels que le vieillissement ou la rétention de la mémoire.
Une caractéristique des courbes fermées de type temporel est qu’elles ouvrent la possibilité d’une ligne d’univers qui n’est pas connectée aux temps antérieurs, et donc de l’existence d’événements qui ne sont peut-être pas dus à une cause antérieure.
Ordinairement, la causalité exige que chaque événement de l’espace-temps soit produit par sa cause, dans tous les cadres de référence au repos. Ce principe est essentiel dans le déterminisme. Cependant, dans une courbes fermées de type temporel, la causalité est rompue car un événement peut être simultané avec sa cause, de sorte que l’événement devient lui-même sa propre cause.
Publiées dans la revue Classical and Quantum Gravity du 12 décembre 2024, les recherches de Gavassino suggèrent que les fluctuations quantiques sur une courbe temporelle fermée pourraient inverser l’entropie.
Cela pourrait effacer des souvenirs, inverser le vieillissement ou rendre temporaires des événements comme le paradoxe du grand-père.
« L’augmentation de l’entropie est la raison pour laquelle nous mourons. Que se passe-t-il lorsque l’on inverse la mort ? », a demandé Gavassino.
Ses travaux s’appuient sur les idées du physicien Carlo Rovelli et s’alignent sur le « principe d’auto-cohérence », qui postule que les événements s’ajustent naturellement pour éviter les contradictions.
Gavassino a démontré ce principe en utilisant la mécanique quantique standard, montrant que la cohérence de l’histoire découle naturellement des lois quantiques.
L’existence de courbes temporelles fermées reste incertaine.
Stephen Hawking a proposé en 1992 une « conjecture de protection de la chronologie », suggérant que la physique pourrait empêcher les boucles temporelles. Pourtant, les travaux de Gavassino repoussent les limites.
Même si le voyage dans le temps s’avère impossible, la compréhension de l’entropie dans les boucles temporelles pourrait nous permettre de mieux comprendre les systèmes subatomiques et la thermodynamique.
« Cela nous oblige à réfléchir au rôle de l’entropie dans la génération de notre expérience de l’univers », a fait remarquer Gavassino.
Un bon exemple de courbes temporelles fermées est l’intrigue de voyage dans le temps qui a traversé les dernières saisons de la série télévisée Lost.
Un groupe de personnages a voyagé dans le temps, dans l’espoir de modifier les événements, mais il s’est avéré que leurs actions dans le passé n’ont créé aucun changement dans la façon dont les événements se sont déroulés, mais il s’est avéré qu’ils ont toujours fait partie de la façon dont ces événements se sontempt déroulés en premier lieu.
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