Peut-on voyager dans le temps ? Un scientifique résout le "paradoxe du grand-père" grâce aux mathématiques

Un article récent publié dans la revue Classical and Quantum Gravity par le physicien Lorenzo Gavassino de l'Université Vanderbilt dans le Tennessee propose une solution possible au célèbre « paradoxe du grand-père », l'un des principaux obstacles logiques qui remettent en cause la possibilité de voyager dans l'espace-temps.

Bien qu’il ne s’agisse que d’une expérience de pensée, ce paradoxe met en évidence les incohérences logiques que le voyage dans le temps pourrait introduire dans l’univers. Pour résoudre ce problème, Stephen Hawking a proposé la « conjecture de protection chronologique », qui suggère qu’il existe des lois physiques encore inconnues qui empêcheraient de tels voyages.

Sa célèbre citation « la meilleure preuve que le voyage dans le temps n’est pas possible est que nous ne sommes pas envahis par une légion de touristes venus du futur » illustre cette idée. Cependant, Gavassino affirme qu'en combinant la relativité générale, la mécanique quantique et la thermodynamique, le voyage dans le temps pourrait être réalisable sans créer de contradictions.

La nature du temps

Notre perception quotidienne du temps est basée sur la physique newtonienne, où les événements progressent linéairement du passé vers le futur. Cependant, la théorie générale de la relativité d'Einstein, publiée en 1915, a révolutionné cette vision en montrant que les objets massifs déforment l'espace-temps, le courbant de la même manière qu'une balle lourde plie un morceau de tissu tendu. Dans des cas extrêmes, comme celui des trous noirs, cette courbure peut se refermer sur elle-même, permettant théoriquement l'existence de « courbes temporelles fermées » (CTC), des chemins qui pourraient conduire un voyageur vers le passé.

Gavassino déclare dans son article que « dans un univers avec des courbes temporelles fermées, on suppose souvent que les gens pourraient voyager dans le passé. À première vue, cela semble être une implication évidente, car, à grande échelle, une distorsion temporelle peut être comprise comme la trajectoire d’un vaisseau spatial à travers l’espace-temps. Selon le chercheur, le mouvement de la matière dans l’univers, qui tourne toujours autour de quelque chose, pourrait « entraîner » l’espace-temps avec lui.

Bien que cet effet soit négligeable localement, Gavassino suggère que si l’univers entier tournait, l’espace-temps pourrait être suffisamment déformé pour former une boucle temporelle.

Entropie et boucles temporelles

L’un des plus grands défis du voyage dans le temps est le paradoxe du grand-père et d’autres incohérences qui pourraient survenir. La plupart des lois physiques sont symétriques dans le temps, mais la deuxième loi de la thermodynamique, qui stipule que l'entropie (ou le désordre) de l'univers augmente toujours, introduit une direction temporelle définie. Par exemple, nous pouvons frire un œuf, mais jamais le « défrire », comme le cite ABC en exemple.

Dans une boucle temporelle, cependant, l’entropie pourrait se comporter différemment. Gavassino explique que les fluctuations quantiques au sein d'une courbe temporelle fermée pourraient inverser l'entropie, éliminant les effets du vieillissement et effaçant les souvenirs du voyageur. Selon ses recherches, la mémoire, qui peut être considérée comme un enregistrement d’événements passés, serait inévitablement perdue lors du passage dans une boucle temporelle, laissant le voyageur à son point de départ avec l’entropie intacte.

Un principe d’auto-cohérence

Ce mécanisme agirait comme une sorte de protection universelle contre les paradoxes. Dans le cas du paradoxe du grand-père, l’univers s’ajusterait pour maintenir la cohérence logique, garantissant que les événements irréversibles soient annulés dans la boucle temporelle. « L’augmentation de l’entropie est la raison pour laquelle nous vieillissons et mourons. Mais si nous inversons ce processus dans une boucle temporelle, cela pourrait neutraliser des événements contradictoires comme le meurtre du grand-père », explique Gavassino.

Le physicien souligne également que ce principe d’auto-cohérence émerge naturellement des lois quantiques sans qu’il soit nécessaire de recourir à des postulats supplémentaires. Ses travaux fournissent un cadre théorique rigoureux qui soutient la possibilité de voyager dans le temps sans générer de paradoxes. Cependant, une question fondamentale demeure : les courbes temporelles fermées existent-elles vraiment dans l’univers ? De nombreux physiciens ne le croient pas, mais les recherches de Gavassino ouvrent de nouvelles portes pour explorer ce domaine fascinant.