Les univers parallèles et les voyages temporels

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Les univers parallèles et les voyages temporels

Citation :: Bien entendu la série Sliders reste pour l'instant de la science fiction...cependant la théorie d'univers parrallèles est loin d'être inconcevable et certains physiciens tels Stephen HAWKING la soutienne...
En effet, Einstein a montré, grâce à ses travaux sur la relativité restreinte, que les voyages inter-dimensionnels sont en théorie tout à fait possibles.

Théorie de la relativité restreinte

Elle fut publiée par Einstein en 1905.Voici quelques aspects de cette théorie à retenir:

Tout d'abord, elle repose sur une analyse critique des notions d'espace et de temps , rendue nécessaire par la contradiction de la mécanique classique et de l'électromagnétisme.
Einstein remit en cause les notions de temps absolu et d'espace universel et en particulier la notion de simultanéité de deux évènements se produisants en des lieux différents: En clair, cela signifie que deux évènements pourront être simultanés pour un observateur placé dans un repère R sans l'être pour un observateur placé dans un repère R' en mouvement par rapport à R
De toute cette théorie, Einstein propose en 1905 les postulats de la relativité restreinte.Il y a quelques postulats qu'il est important de retenir:

Rien ne se déplace plus vite que la vitesse de la lumière et seuls les photons ou d'autres particules sans masses intrinsèques peuvent l'atteindre.

Non-existence du repos absolu dans l'Univers. Einstein postula que deux observateurs, se déplaçant l'un par rapport à l'autre à une vitesse constante, observent des «lois de la nature» identiques. Toutefois, l'un des observateurs peut enregistrer deux événements sur des étoiles éloignées comme s'ils avaient lieu simultanément, pendant que le second observateur constate qu'un événement s'est produit avant l'autre. Cette divergence des observations n'est pas une objection valable à la théorie de la relativité. En effet, selon cette dernière, la simultanéité n'existe pas pour des événements éloignés. En d'autres termes, il est impossible de seulement spécifier le moment où l'événement se produit, sans préciser l'endroit où il a lieu. La «distance» ou l'«intervalle» entre deux événements peut être décrit exactement en combinant les intervalles de temps et d'espace, mais pas par l'un ou l'autre séparément. L'espace-temps à quatre dimensions (trois dimensions pour l'espace et une pour le temps), dans lequel tous les événements de l'Univers ont lieu, est appelé continuum espace-temps. Dans cet espace, le mouvement spatio-temporel d'un corps est décrit par sa ligne universelle.

Il n'y a pas de temps absolu : Il n'y a aucune raison théorique que la même montre mise entre les mains de deux observateurs différents (qui sont placés dans des lieux différents) indique la même heure.

On apprend donc grâce à la relativité restreinte que le temps "ralentit" dans un repère en mouvement, autremant dit que plus un objet se déplace vite, plus le temps s'écoule lentement pour lui...on peut illustrer ceci grâce au célèbre exemple du paradoxe des jumeaux de Langevin:

Imaginons que Julien et Aurélien soient deux jumeaux de 20 ans habitant sur la Terre...Julien décide d'embarquer dans une fusée spatiale alors qu'Aurélien reste sur Terre...imaginons maintenant que Julien voyage à une vitesse ultra-rapide à bord de sa fusée (disons 2/3 de la vitesse de la lumière)...Julien reste deux ans dans sa fusée qui voyage à une vitesse ultra-rapide et décide de rentrer sur Terre...pour lui, deux ans se sont écoulés ce qui lui fait 22 ans...quand il rentre sur Terre, il est stupéfait car il découvre que son frère est devenu un vieillard...sur Terre, plusieurs dizaines d'années se sont écoulées...

Le mot de paradoxe découle du raisonnement naïf (et faux) voulant que l'effet soit symétrique (sous le prétexte qu'en relativité une vitesse n'a aucun caractère absolu), ce qui aboutit à une situation contradictoire. En effet, en appliquant les mêmes arguments à son frère voyageant «par rapport à lui» dans l'espace (son frère s'éloigne puis se rapproche), Julien pourrait en conclure que c'est Aurélien, et non lui-même, qui serait le plus jeune lors des retrouvailles. Il aurait tort. En réalité l'aventure n'a rien de symétrique : c'est bien Aurélien qui bouge . La fusée doit notamment faire demi-tour pour revenir sur Terre, manoeuvre entraînant un changement complet de repère (techniquement parlant on parle de changement de repère «galiléen»), alors que rien ne vient troubler la quiétude d'Aurélien sur Terre. Autrement dit encore, si un seul système de référence (galiléen, c'est-à-dire en mouvement uniforme) suffit à repérer Aurélien (et on peut le choisir de façon telle qu'il y reste constamment au repos), il en faut au moins deux pour repérer la fusée de Julien, un à l'aller, un autre au retour (et Julien doit impérativement changer de système de référence si il veut rester au repos dans chacun des repères successifs).

Pour expliquer la différence d'âge, prenons comme base un énorme phare dans l'espace de sorte qu'il soit visible de la Terre et de la fusée (on pourrait prendre un pulsar...). Considérons qu'en une seconde écoulée sur Terre, il y ait un éclair de phare...on remarque qu'à l'intérieur de la fusée, en 100 secondes lues sur les cadrans, on comptera non pas les 100 éclairs attendus mais 110. Comme le phare n'a pas modifié son rythme intrinsèque du seul fait du déplacement de la fusée, nous en concluons qu'en sens inverse ce sont les horloges embarquées qui se sont mises à battre plus lentement : à 110 éclairs du phare correspondent non pas 110 secondes lues (comme sur Terre) mais seulement 100. Autrement dit, à un certain temps en fusée mesuré avec les appareils embarqués (100 secondes) correspond un temps terrestre plus long (110 secondes).
Pour en revenir à l'horloge que constitue le phare, Julien et Aurélien auront (évidemment) compté le même nombres d'éclairs. Comment se fait-il alors que Julien se retrouve plus jeune qu'Aurélien ? Tout simplement parce qu'il aura vu l'objet pulser plus rapidement dans un laps de temps plus court. Ceci compense cela.

Cette théorie fut complétée en 1916 par la théorie de la relativité générale :
Cette dernière nous apprend que l'espace-temps, qui comprend les trois dimensions d'espace plus une quatrième qui est le temps, est courbé au voisinage d'une masse et que le mouvement d'une particule au voisinage de cette masse s'effectue suivant le chemin le plus court dans cet espace-temps.

Et en manipulant les théorie de la relativité, on remarque qu'il est théoriquement possible de trouver des objets assez lourds et denses pour pouvoir faire un trou dans l'espace-temps. Il se formeraient ainsi des trous noirs, appelés aussi singularités , qui rendraient le voyage dans des réalités alternatives possible.

Citation :: Les trous noirs et les trous de ver

Formation d'un trou noir

Au cours de sa vie, une étoile dégage de l'énergie par fusion thermonucléaire en créant une pression suffisante pour compenser les effets de la gravitation. Lorsque son combustible est épuisé, cette pression diminue et l'étoile commence à s'éffondrer sur elle-même. Lorque l'étoile est très massive (environ 10 fois la masse du soleil), l'effondrement est radical, la densité devient gigantesque, et le champ gravitationnel retient les photons (ce qui explique pourquoi nous ne pouvons pas voir un trou noir...ceci explique probablement le nom lui-même). Cependant, ils peuvent tous de même être détectés par leur effets secondaires s'ils appartiennent à un système composé de plusieurs étoiles ou par l'action de leur champ de gravitation sur les étoiles voisines (il y en aurait d'ailleurs sûrement un au centre de notre galaxie.

D'après le physicien britannique Stephen Hawking, de nombreux trous noirs seraient apparus lors de la formation de l'Univers. S'il en est ainsi, la plupart de ces trous noirs sont trop éloignés de toute matière pour pouvoir former des disques d'accrétion décelables!; cependant, ils représenteraient une portion significative de la masse totale de l'Univers. Hawking a également supposé que les trous noirs forment des «couloirs d'échappement» vers d'autres univers distincts du nôtre.

.Les fans de X-Files (et j'en fait parti) ont sûrement vu l'épisode intitulé Tungunska...on y apprend qu'en 1908, il s'y serait produit phénomène cosmique d'une ampleur extraordinaire...

Météorite??? (peu probable car aucun fragment ni cratère n'a été retrouvé).
Antimatière???
Trou noir??? (cettte hypothèse bien que plutôt audacieuse est assez extraordinaire et n'est pas inconcevable: un mini trou noir de quelques millimètres de diamètre aurait heurté la Terre pour la traverser complètement et ressortir dans l'Atlantique nord)

Les trous de ver

Albert Einstein et Nathan Rosen supposèrent que certains trous noirs (ou puits gravitationnels) pouvaient déboucher sur un autre puit symétrique appelé fontaine blanche.
Ce passage est appelé trou de ver (wormhole an anglais) ou également pont Einstein-Rosen-Podolski (appelé plus couramment pont Einstein-Rosen.Les fontaines blanches déboucheraient en un à point de l'espace et du temps complétement diférent du point d'entrée dans le trou noir.

Les univers parallèles

Leur existence est prouvée en physique quantique dont le principal concept est le suivant:
On ne peut pas connaître simultanément la position et la vitesse d'une particule...c'est le fameux principe d'incertitude d'Heisenberg.
La création des univers parallèles peut s'expliquer par le très bon exemple du chat de Schrödinger:

Imaginons un chat piégé dans une pièce sans fenêtres. A l'intérieur de cette pièce se trouve une capsule de cyanure prête à être brisée par un marteau. Imaginons que le basculement du marteau (qui éclaterait la capsule) soit déclenché par un photon, simple particule de lumière projetée vers un miroir semi transparent. Un tel miroir laisse passer le photon une fois sur deux. Si la particule traverse le miroir, le mécanisme se déclenche, si elle se réfléchit sur le mirroir, rien ne se passe. La probabilité que l'un des deux évènement se produise est donc 1/2. Il y a donc une chance sur deux que le chat trépasse.
Là où les choses se compliquent, c'est qu'en physique quantique, une particule s'apparente non seulement à une particule mais aussi à une onde. Cette onde s'étale dans l'espace à la façon des vagues à la surface de l'eau quand on y jette un caillou. Le photon désigne aussi une onde et son aspect ondulatoire lui confère la propriété de se trouver en de multiples endroits à la fois. Le photon a donc la capacité de traverser le miroir et au même moment, d'y rebondir. Les deux possibilités cohexistent et comme le destin du chat se trouve intimement lié à l'attitude du photon, on en déduit que le chat est à la fois mort (car le photon traverse le miroir) et vivant (car il rebondit dessus).

Mais bien sûr, une telle situation est inimaginable et physiquement impossible...la solution apportée est la suivante:
A chaque instant qu'une particule peut avoir plusieurs états simultanément, il se crée des univers correspondant aux différents états possibles. Il existerait donc un univers où le chat est mort et un autre où le chat est vivant et l'univers depuis lequel on observe ceci serait choisit aléatoirement.

C'est là que la série Sliders devient de la "science-fiction" car il n'est pas possible de voir ces univers et encore moins possible de voyager entre. Ces univers parallèles n'ont probablement pas les mêmes lois physiques que le notre. Il est donc tout à fait possible d'imaginer un univers dans lequel la flèche du temps ne pointe pas vers l'avenir mais vers le passé, ou encore un univers à 30 dimensions...Cependant, certains physiciens affirment qu'il est possible qu'il se crée en certains points de l'univers d'autres univers à partir des trous noirs...dans ce cas pourquoi ne pas voyager dans un trou de ver????
...pour la simple et bonne raison qu'il existe 2 problèmes fondamentaux:

Le premier problème que l'on rencontrerai pour utiliser le pont Einstein-Rosen-Podolski serait de le trouver. En effet même s'il existe, ce n'est qu'à l'échelle microscopique...il ne mesurerait que 10e-43 cm et ne resterait stable que 10e-35 secondes

Cependant en 1985, Kip Thorne montra que la seule manière de préserver la stabilité structurelle d'un trou noir serait de le tapisser d'une matière anti-gravitationelle...ce qui produirait un champ anti-gravitationel...or justement, en 1996, ce phénomène à été mis en évidence expérimentalement...il porte le nom d'effet Casimir. Si l'on impose un fort champ électrique entre deux plaques séparées par le vide, le champ impose au vide une telle tension qu'il l'oblige à fluctuer jusqu'à ce qu'il donne naissance à des électrons...ce qui revient à extraire de l'énergie du vide...qui ne peut-être que négative.

Le deuxième problème est de rentrer en toute sécurité dans le trou noir (sans être attiré vers la singularité de densité infinie et être ainsi littéralement broyé).

Là encore, en 1963, Roy Kerr apporta une solution à ce problème: il prétendit que les trous noirs tournent autour d'un axe central (comme un cyclone)...ce qui permet de définir un point par lequel il est possible de rentrer en toute sécurité...car ce point serait dénué de toute force gravitationelle.

Enfin, même si Quinn Mallory refuse de l'admettre, les trous de vers pourraient non seulement nous faire voyager vers des univers parallèles mais également à travers le temps (ce qui n'est pas contradictoire lorqu'on sait que l'espace et le temps sont intimement liés):

Les voyages dans le temps

Si l'entrée d'un "trou de ver" (le trou noir) est immobile par rapport à nous et si la sortie (la "fontaine de lumière") se déplace a une vitesse proche de celle de la lumière le phénomène de dilatation du temps prévut par Einstein aura une conséquence étonnante: le temps s'écoulera différemment à l'entrée et à la sortie du tunnel. Si on suppose que la fontaine blanche se déplace à 99,99% de la vitesse de la lumière, lorsque 48 heures auront passé à l'entrée, il ne se sera écoulé que 28 minutes à la sortie. Un voyageur pénétrant dans le tunnel 48 heures après sa création fera alors un voyage dans le temps de 47h32mn!

Ainsi une maîtrise de la construction des trou de ver permettrait de choisir le moment de sortie dans le passé.

Avant d'entrer dans le détail des paradoxes mis en lumière par le voyage dans le temps, il est intéressant de se pencher sur une question redoutable:

Pourquoi nos descendants maîtrisant certainement cette technologie ne nous rendent ils pas visite? La réponse est plus simple qu'il n'y parait:

La boucle temporelle doit être crée avant de pouvoir être utilisée. Si un génial inventeur crée un "trou de ver" le 1 janvier 2000, l'entrée et la sortie commenceront leur existence à ce moment la. L'entrée évoluera normalement et la sortie sera figée dans le temps pour peu qu'on lui communique la vitesse de la lumière. l'inventeur ne pourra donc jamais revenir avant la date de création.

Viens maintenant le moment de trouver une réponse aux deux paradoxes énoncés ci-dessous qui interdisent logiquement toutes possibilités de voyage dans le temps.

Premier paradoxe: "Paradoxe du grand-père":

Il serait fort possible que notre inventeur voit débarquer son petit fils quelques secondes après avoir crée le tunnel. Imaginons que ce dernier tue notre inventeur par accident, qui n'a pas encore de fils. Par cet acte le fils s'empêche donc de naitre,des lors comment pourrait il tuer son aïeul!

Deuxième paradoxe: "Paradoxe de l'écrivain":

Si à la place de tuer son grand-père notre arrivant du futur donne à notre inventeur un livre qui le fera devenir célèbre. L'homme n'ayant jamais rien écrit deviendra donc célèbre simplement en recopiant ce livre. Il n'aura donc jamais été crée mais juste recopié!

Accepter la possibilité de tels voyage revient à nier les principes de causalités et de cohérence logique. En quelques mots ou bien la physique élucide ces paradoxes ou bien il nous faut renoncer aux voyages dans le passé.

Pour répondre à ces paradoxes de nombreux scientifiques utilisant les propriétés propres à la mécanique quantique admettent l'existence d'univers parallèles.

Il est alors autorisé de penser que le voyage dans le temps se fasse dans un monde parallèle. On peut dès lors résoudre les paradoxes. Le petit fils remontant le temps se retrouve face a son grand père qui vit dans un univers qui n'est pas le sien. Il se prive donc de naître dans cette univers mais pas dans le sien. De même pour le livre, il aura été copié dans un univers et crée dans l'autre, l'acte de création aura au moins eu lieu dans un univers.

Pour accepter l'hypothèse du voyage dans le temps il convient donc d'admettre l'existence d'une multiplicité des univers.

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