Voyager dans le temps peut sembler être une fantaisie, mais certains physiciens pensent que cela pourrait vraiment être possible. BBC Horizon s’est penché sur certaines des idées les plus prometteuses pour transformer cet aliment de base de la science-fiction en réalité.
Ron Mallett a un rêve : il veut voyager dans le temps.
Ce n’est pas une simple fantaisie – Mallett est un professeur de physique respecté.
« Je me considère comme étant une personne ordinaire avec une passion, et ma passion est la possibilité de voyager dans le temps », dit-il.
Le professeur Mallett a voulu construire une machine à voyager dans le temps pendant la majeure partie de sa vie. Sa passion, explique-t-il, remonte à un événement tragique survenu tôt dans sa vie.
Le père de Ron, un gros fumeur, est mort d’une crise cardiaque à l’âge de 33 ans – alors que le Prof Mallett n’avait que 10 ans. Ron était dévasté et se retirait dans ses livres.
« Un an après, quand j’avais 11 ans, je suis tombé sur le livre qui a tout changé pour moi. C’était La Machine à explorer le temps, de HG Wells », a déclaré le physicien de l’université du Connecticut à l’émission Horizon de la BBC.
« La couverture a attiré mon attention, mais c’est lorsque j’ai lu l’intérieur, et qu’il était écrit : ‘Les gens scientifiques savent très bien que le temps n’est qu’une sorte d’espace et que nous pouvons avancer et reculer dans le temps, tout comme nous le pouvons… dans l’espace’.
« Quand j’ai lu ça, j’ai dit : ‘C’est merveilleux !’. »
Le professeur Mallett explique : « Si je pouvais construire une machine à remonter le temps, alors je pourrais retourner dans le passé et revoir mon père et peut-être lui sauver la vie et tout changer. »
Le voyage dans le temps peut sembler tiré par les cheveux, mais les scientifiques explorent déjà plusieurs mystères de la nature qui pourraient un jour voir le rêve de Ron se réaliser.
Albert Einstein pensait que les trois dimensions de l’espace étaient liées au temps – qui sert de quatrième dimension. Il a appelé ce système espace-temps, et c’est le modèle de l’Univers que nous utilisons aujourd’hui.
Mais Einstein pensait aussi qu’il était possible de plier l’espace-temps, créant ainsi un raccourci entre deux endroits éloignés. Ce phénomène s’appelle un trou de ver, et il peut être visualisé comme un tunnel avec deux ouvertures, chacune émergeant à différents points de l’espace-temps.
Les trous de ver pourraient exister naturellement dans le cosmos ; en effet, des scientifiques en Russie tentent d’utiliser des radiotélescopes pour les détecter. Mais utiliser les trous de ver pour voyager dans le temps ne sera pas simple.
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Les plus proches pourraient se trouver à plusieurs années-lumière. Et même si vous pouviez les atteindre et ensuite survivre au voyage à travers eux, il n’y a aucune garantie quant à l’endroit où vous vous retrouveriez.
Mais certains physiciens ont émis l’hypothèse que nous pourrions être en mesure de conjurer des trous de ver sur mesure à un moment donné dans le futur – bien que nous n’ayons actuellement aucune idée de comment.
La physique prédit également que les trous de ver auraient l’habitude de s’effondrer, écrasant ce qui se trouve à l’intérieur. Si une machine à remonter le temps devait un jour les exploiter, il faudrait trouver un moyen de stopper cette caractéristique gênante.
Le mystérieux phénomène de l’énergie noire pourrait fournir une solution. Dans les années 1990, les astronomes ont découvert que l’expansion de l’Univers s’accélérait, au lieu de ralentir comme on aurait pu s’y attendre.
« Quelque chose là-bas a un effet « anti-gravité » – il pousse plutôt qu’il ne tire. Nous ne savons pas ce que c’est, mais cela constitue la majeure partie de l’Univers. Nous l’appelons l’énergie sombre », explique le professeur Tamara Davis, cosmologiste à l’université du Queensland en Australie.
Un trou de ver ne fonctionnera pour voyager dans le temps que si sa « bouche » peut être maintenue ouverte suffisamment longtemps pour permettre à quelque chose de le traverser. Cela nécessite quelque chose appelé énergie négative, qui n’existe pas vraiment dans le monde de tous les jours.
Mais l’énergie sombre qui imprègne le cosmos fait l’affaire – si nous parvenons à comprendre ce que c’est, nous pourrions être en mesure de propulser un trou de ver suffisamment longtemps pour entrer d’un côté et sortir de l’autre.
« Nous ne savons pas si nous sommes capables de fabriquer un trou de ver, si c’est techniquement dans nos capacités… Mais qui sait ce qu’une future civilisation humaine sera capable de faire », déclare le professeur Davis.
« La technologie a progressé si rapidement que peut-être l’espace et le temps eux-mêmes sont quelque chose qui peut venir sous notre contrôle. »
Les trous de ver existent à l’extrémité plus spéculative de la physique, offrant une approche pour voyager dans le temps. Mais Ron Mallett en a une autre.
Il a élaboré des plans pour une véritable machine à voyager dans le temps, et son concept a été inspiré par un livre qu’il a lu à l’âge de 12 ans sur les équations d’Albert Einstein.
Le professeur Mallett a construit un dispositif de table qui illustre les principes qui, selon lui, pourraient être utilisés pour construire une véritable machine à voyager dans le temps qui fonctionne. Tout d’abord, des lasers sont utilisés pour générer un faisceau de lumière circulant. L’espace à l’intérieur de ce « laser annulaire » doit se tordre, « comme si on remuait une tasse de café », explique le professeur de l’université du Connecticut.
Parce que l’espace et le temps sont intimement liés, déformer l’espace devrait également déformer le temps. Les travaux théoriques du professeur Mallett ont montré que, compte tenu d’une intensité laser suffisante dans un espace suffisamment petit, il devrait être possible de modifier la ligne de temps normalement linéaire que nous habitons tous.
« Si l’espace est tordu assez fortement, cette ligne de temps linéaire va être tordue en boucle. Si le temps est tout d’un coup tordu en une boucle, cela nous donne la possibilité de voyager dans le passé », explique Ron Mallett.
Cependant, pour qu’il fonctionne, le concept nécessiterait de grandes quantités d’énergie et un moyen de tout réduire à une échelle microscopique.
Mais une fois que nous aurons une machine à remonter le temps, l’utiliser avec succès nécessitera une compréhension détaillée du temps lui-même.
L’opinion généralement admise est que l’Univers est un « bloc » immuable d’espace-temps ; cette idée découle directement des équations d’Einstein.
« Ce qui est important dans ce modèle, c’est l’idée que le passé, le présent et le futur sont tous également réels. Vous pouvez donc penser à tout ce qui a existé, existe ou existera jamais comme étant en quelque sorte là dans l’espace-temps », explique le Dr Kristie Miller, directrice du Centre du temps de l’université de Sydney, en Australie.
« Les dinosaures sont tous là quelque part dans le passé à faire des trucs de dinosaures, nous sommes tous ici maintenant et tout le futur est là quelque part dans l’espace-temps aussi. »
Une façon de visualiser le modèle des blocs est de penser que d’autres lieux dans le temps sont comme d’autres lieux dans l’espace : « Nous sommes ici à Sydney, mais il y a d’autres personnes situées à Singapour et à Londres. Ces endroits sont parfaitement réels, c’est juste que nous n’y sommes pas », explique le Dr Miller.
C’est une bonne nouvelle pour les voyageurs temporels en herbe, car cela suggère que rien ne nous empêche d’échanger l’endroit où nous nous trouvons actuellement contre un autre lieu et un autre temps.
Mais, et c’est important, cela implique aussi que le passé, le présent et le futur sont déjà écrits, de sorte que si nous devions voyager dans le temps, nous ne pourrions pas le modifier. Pour prendre un exemple souvent cité, nous ne devrions pas pouvoir tuer le grand-parent de quelqu’un pour que son descendant cesse d’exister dans le futur.
Le modèle de bloc traite notre concept quotidien du temps comme une illusion, une façon pour les humains de rationaliser la réalité. Mais le professeur Lee Smolin, de l’Institut Perimeter de Waterloo, au Canada, n’est pas d’accord. Il estime que le passage du temps est un phénomène réel et fondamental.
« Le voyage dans le temps est probablement impossible », dit-il. « Si ce qui est réel est le moment présent et que le passé n’est réel que dans le sens où il y a des souvenirs et des enregistrements de celui-ci dans le présent, et que le futur doit encore exister… il n’y a nulle part où aller. »
Son collègue le professeur Neil Turok, directeur de l’Institut Perimeter, pense que le monde bizarre de la physique quantique pourrait être crucial pour répondre à cette question.
Ce domaine de la physique émerge à de très petites échelles, où les règles de la physique classique que nous avons apprises dans nos manuels scolaires s’effondrent. Par exemple, dans le monde quantique, il pourrait être possible pour une particule d’être à plusieurs endroits à la fois.
« Je pense qu’il est clair pour moi qu’il y a une certaine probabilité que nous revenions en arrière dans le temps », dit-il. « En physique quantique, rien n’est impossible – les particules traversent les murs ! »
Le professeur Turok explique que le voyage dans le temps reste un espoir lointain car « personne n’a vraiment d’idée plausible sur la façon de remonter le temps à l’heure actuelle ». Mais il ajoute : « Il ne faut jamais dire jamais, car une personne intelligente viendra vous dire comment enfreindre la règle. »
Horizon : How To Build a Time Machine a été diffusé sur BBC Two le mardi 10 juillet et est maintenant disponible sur le BBC iPlayer.