Nous savons que notre espace a trois dimensions : nous pouvons nous déplacer de droite à gauche, d’avant en arrière et de haut en bas. Et nous savons aussi (depuis Einstein) que le temps représente la quatrième dimension : l’espace-temps. Cette dernière est bien la plus mystérieuse ! En effet, contrairement au trois autres, on ne peut la parcourir que dans un seul sens : du passé vers l’avenir, en passant par le présent qui est, pour le moins, difficile à saisir. Voilà du moins à notre échelle comment nous percevons les choses…
Mais à l’échelle cosmique, il nous faut revoir totalement ces notions familières. En effet, la lumière voyage à la vitesse de 300.000 km/s. Ce qui change tout ! Les étoiles que nous voyons dans le ciel nous apparaissent telles qu’elles étaient quand la lumière en est partie. Nous voyons les plus lointains quasars tels qu’ils étaient il y a 12 milliards d’années ! Nous observons des objets qui ont peut être cessé d’exister.

Mais le temps a toujours le même sens : du passé vers le futur. Même observé à des milliards de kilomètres, on ne peut pas me voir ramasser les morceaux d’un vase, avant de m’avoir vu le faire tomber ! On dit que le principe de la cause précédant l’effet est une loi immuable… jusqu’à ce qu’on puisse prouver le contraire ! Cette loi exclurait t donc toute possibilité de voyager physiquement dans le passé. Toute ? Non. Un village peuplé d’irréductibles… Pardon ! Si c’est vrai que pour la grande majorité d’entre nous, le fait que le temps s’écoule de la même manière pour tout les observateurs est quelque chose de naturel, ce n’était pas le cas pour Albert Einstein (1879-1955). En 1905, il fait subir à la physique un de ses progrès les plus importants : la relativité restreinte.

Pour comprendre ce que cette loi nous enseigne, imaginons simplement deux personnes en train d’observer un objet se déplacer. La première le regarde se déplacer, se réfléchir dans un miroir, et revenir. La seconde marche en même temps qu’elle observe exactement le même mouvement. Le trajet qu’a du parcourir l’objet va lui paraitre plus long. Pourtant, c’est le même objet qui a parcouru la même distance à la même vitesse. C’est plus qu’une illusion d’optique : c’est la clé du voyage dans le temps !

 

En effet, le principe est simple. Il suffit de se déplacer à grand vitesse par rapport à la Terre puis de revenir. Mais pour atteindre une grande vitesse, il faut d’abord accélérer. (accélération de 9.81 m/s2). Arrivé à mi-parcours, on retourne la fusée afin de ralentir jusqu’à l’objectif. Ensuite, il suffit de revenir par le même procédé. Il est donc possible de faire un voyage de 60 000 ans dans le futur, le temps d’une vie humaine. Mais cette méthode ne permet aucun retour. Le voyageur ne pourra jamais revenir à son époque. Il reste encore à trouver un véhicule qui pourrait effectuer cet exploit. En outre, ce véhicule devra consommer en une année plus que l’énergie actuellement produite sur Terre pendant cette période. Il faut donc imaginer de nouvelles sources d’énergie…

A ce sujet, les physiciens du monde entier attendent avec enthousiasme le lancement du Grand Collisionneur hadronique（Large Hadron Collider, LHC), le plus grand accélérateur de particules jamais construit. Il serait en effet capable de reproduire des conditions proches de celles du Big Bang. Le professeur Irina AREFEVA et le docteur Igor VOLOVITCH, spécialistes de physique mathématique à l’Institut Steklov de mathématiques, à Moscou, vont encore plus loin. La gigantesque expérience du CERN, le centre européen de physique des particules situé près de Genève, pourrait devenir en fait la première machine à voyager dans le temps, expliquent-ils dans l’hebdomadaire New Scientist.

Quant à voyage dans le passé, c’est une autre affaire… Pour le réaliser, il nous faudra tout d’abord trouver une réponse à ce paradoxe extrême… Supposons que je remonte le temps et que ma mère tombe amoureuse de moi (son futur fils) avant qu’elle ne rencontre mon futur père : jamais je ne pourrai naître ! Et si je n’existe pas, je ne vais pas remonter le temps et ma mère rencontrera bien mon père et donc je vais naître… La situation est belle et bien paradoxale… Cela ne vous rappelle rien ?

Quelques liens pour aller plus loin (dans le temps ?) :

- une synthèse de l’excellente conférence du physicien Claude SEMAY

- une réflexion logique sur le temps menée par Jean-Luc FRADET

– pour tout savoir sur les Trous noirs

Et ne pas oublier quelques grands classiques (pour les plus curieux d’entre vous)

- H. REEVES, J. de ROSNAY et Yves COPPENS, La plus belle histoire du Monde Ed. du Seuil / Points

- Hubert REEVES, Patience dans l’azur Ed. du Seuil

- Hubert REEVES, Poussières d’étoiles Ed. du Seuil / Points Sciences

- Stephen HAWKING, Une brève histoire du temps Ed. J’ai lu

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