Une équipe de chercheurs détaille dans la revue Classical and Quantum Gravity avoir mis au point une formule mathématique pouvant servir à concevoir une machine à voyager dans le temps en courbant l’espace-temps.
Voyager dans le temps, ça fait rêver. Alors que le sujet n’était jusqu’à peu réservé qu’aux auteurs de science-fiction, certains chercheurs planchent de plus en plus sur le sujet. Car entendons-nous, le voyage dans le temps n’est aujourd’hui plus fictionnel. C’est une réalité scientifique, du moins en théorie. Spécialiste de la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein, Ben Tippett, mathématicien et physicien théorique, s’est notamment penché sur la question il y a quelques années. Il présente aujourd’hui une méthode pour y arriver. Ses travaux ont été publiés dans la revue Classical and Quantum Gravity.
« Les gens voient les voyages dans le temps comme quelque chose qui relève de la fiction. On a tendance à penser que ce n’est pas possible, parce qu’on nous n’en sommes pas capables aujourd’hui. Mais mathématiquement, c’est possible« , assure le chercheur. Collaborant avec David Tsang, astrophysicien à l’Université du Maryland, aux États-Unis, les chercheurs se sont appuyés sur la théorie de la relativité générale d’Einstein pour proposer un modèle mathématique. Mettons-nous tout de suite d’accord, il ne s’agit pas ici d’un mode d’emploi pour la construction d’une éventuelle machine à voyager dans le temps. Car pour mettre en application leur modèle mathématique, les chercheurs ont besoin de matière exotique qui pour le moment nous échappe.
Une matière exotique est une matière hypothétique qui ne serait pas constituée des mêmes particules que la matière ordinaire (baryons et leptons) et dont la masse négative pourrait soutenir des tunnels dans l’espace-temps appelés des trous de ver. Ces tunnels seraient capables de connecter deux régions éloignées autrement que l’espace-temps ordinaire. Mais revenons à ce modèle mathématique. Celui-ci est basé sur l’idée que, au lieu de regarder l’Univers en trois dimensions d’espace, avec une quatrième dimension de temps séparée, nous devrions imaginer ces quatre dimensions simultanément. Penser ainsi nous permet alors de considérer la possibilité d’un continuum espace-temps, où différentes directions dans l’espace et le temps sont toutes connectées dans le tissu incurvé de l’Univers.
S’appuyant sur la théorie d’Einstein, le chercheur explique que la courbure de l’espace-temps correspond à la forme incurvée des orbites de planètes. Dans un espace-temps « plat », sans courbures, les planètes et les étoiles se déplaceraient en ligne droite. Or, à proximité d’un objet massif comme le Soleil, la géométrie de l’espace-temps se courbe et les trajectoires droites des planètes des alentours suivent la courbure autour de l’étoile. Ce qu’avancent ici les chercheurs, c’est que non seulement l’espace physique peut être courbé dans l’Univers, mais que le temps lui-même peut également être courbé à proximité d’objets très massifs.
« Il existe des preuves selon lesquelles, plus on se rapproche d’un trou noir, plus le temps se déplace lentement. Notre modèle de machine à voyager dans le temps utilise l’espace-temps courbé afin de plier le temps en une boucle, permettant alors de nous faire remonter dans le temps« , affirme Ben Tippett. L’idée de base vous est schématisée ci-dessous, avec en scène l’observatrice de gauche, dans sa capsule, et l’observateur de droite, pour qui le temps avance normalement. La personne A et la personne B expérimenteraient le temps de manière radicalement différente :
Mais de la formule mathématique à la machine, beaucoup reste à faire, selon le professeur qui ne pense pas être en mesure d’y parvenir : « H.G. Wells a popularisé le terme “machine à voyager dans le temps” en laissant croire aux gens qu’un explorateur aurait besoin d’une machine ou d’une boîte spéciale pour accomplir son voyage« , note le chercheur. « Bien que ce soit mathématiquement faisable, pour construire une machine, nous avons besoin de matériaux (matière exotique) capables de se courber dans temps. Il ne reste plus qu’à découvrir ces matériaux« .
Etudier l’espace-temps est donc à la fois fascinant et problématique : « Les experts dans mon domaine explorent les possibilités de machines à voyager dans le temps mathématique depuis 1949« , termine le chercheur. « Nos recherches présentent une nouvelle méthode pour y parvenir« .
