Journal de Saclay n°32 - CEA Saclay

machines à voyager dans le temps ne peuvent que s’autodétruire
instantanément si l’on cherche à les construire.
Voilà qui n’est guère encourageant.
Le Temps
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neutres », se transforment en leurs antiparticules n’est pas
exactement le même que celui du processus inverse. Ainsi
fut mesurée, pour la première fois, une différence entre un
processus mettant en jeu des particules quasi-élémentaires
et le processus temporellement inversé. Mais le point
remarquable est que, même dans cette situation très
originale, la causalité continue d’être respectée.
Des raccourcis dans l’espace-temps
Aujourd’hui, on parle beaucoup des possibilités que
pourraient offrir d’hypothétiques « trous de
ver », qui seraient des sortes de raccourcis
dans la topologie de l’espace-temps.
Qu’est-ce à dire Sur le papier, un trou de
ver possède deux entrées pouvant être
distantes l’une de l’autre de plusieurs
millions d’années-lumière, mais un
« tunnel » dans l’espace-temps permet de
les relier par un chemin beaucoup plus
court : il suffirait donc de passer par ce tunnel pour
parcourir en quelques fractions de seconde les annéeslumière
qui séparent les deux entrées, sans avoir à
dépasser la vitesse de la lumière. Mais cette
possibilité toute théorique est annihilée dans
l’œuf par le fait que les trous de ver, s’ils
existent, sont fondamentalement instables
: leur tunnel serait aussitôt détruit
par la moindre particule qui y pénétrerait. Cette
conclusion a été érigée en
principe par Stephen Hawking,
qu’il a appelé la « conjecture de
protection chronologique » : les
Il ouvre la fenêtre.
Un instant après, il revient
de plusieurs heures de
vol.
Henri Michaux
Ralentir l’horloge
Mais en un certain sens, il reste une possibilité, qui
consiste à jouer avec le phénomène de « ralentissement
des horloges », inhérent à la théorie de la relativité, que
nous évoquions plus haut. En 1911, le physicien Paul
Langevin chercha à illustrer l’étrangeté apparente de ce
phénomène en énonçant le paradoxe dit « des jumeaux ».
Imaginons deux jumeaux, Paul et Jules, initialement sur
Terre, avec leurs montres synchronisées. Un beau matin,
Paul part à bord d’une fusée très rapide dans l’espace,
tandis que Jules, lui, reste sur Terre.
Des jumeaux qui n’en sont plus
Lorsque Paul revient, il constate que la durée de son
voyage mesurée par sa montre est plus courte que celle
indiquée par la montre de Jules. Paul et Jules ne sont
donc plus jumeaux, seulement frères : Jules, le « statique »,
est devenu l’aîné de Paul, le voyageur.
Quelle est la morale de cette histoire
Qu’en voyageant vite dans l’espace, on
peut explorer le futur d’un autre observateur,
si celui-ci ne se déplace pas.
Ce résultat, pour étonnant qu’il soit pour le
sens commun, est parfaitement conforme
aux prédictions de la relativité, et il a été
expérimentalement établi, non pas avec
des êtres humains, mais avec des horloges atomiques
embarquées à bord d’avions très rapides. En un certain
sens, à défaut de former la jeunesse, les voyages rapides,
très rapides, la préservent.
Etienne Klein
1 En 1998, l’expérience CPLEAR du CERN, à laquelle des physiciens
du Dapnia ont participé, a démontré pour la première fois une
différence entre un processus mettant en jeu des particules
quasi-élémentaires et le processus temporellement inversé.
2 Dans une horloge atomique, la mesure du temps est
basée sur la fréquence d’un oscillateur à quartz contrôlée
par un phénomène de résonance atomique.
3 Libre représentation des hypothétiques trous de ver,
des sortes de raccourcis de l’espace-temps.
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