La difficulté principale est de bien saisir les changements de référentiel.
Voyager vers le futur
Alors voyager vers le futur n'est pas un problème ?
Ben non, c'est ce que tu es en train de faire.
Pas tout à fait, moi j'aimerais aller très loin dans le futur !
Et dans quel but ?
Pour connaitre la réponse à la grande question de l'univers, pardi !
Je la connais, c'est 42.
😮 🤯 🤪
Hibernation
Tu n'as qu'à attendre si tu veux vérifier.
Mais j'ai un petit problème de mortalité 🤕
Et puis je n'aime pas attendre 😫
Et l'hibernation 🥶 n'est pas encore au point.
Capsule d'hibernation dans Alien.
C'est le procédé pour exécuter les peines de prison dans Demolition Man...
Hiberner n'est pas vraiment voyager dans temps.
Mais bon, le résultat est le même.
Relativité restreinte
Toi, tu voudrais faire ce que promet la relativité restreinte !
Il faut donc que tu acquiers une vitesse proche de la lumière par rapport aux Terriens pour que ça devienne intéressant.
😒 C'est compliqué à faire pour l'instant !
Oui, mais on finira par pouvoir le faire, il n'y a pas d'interdiction physique.
À partir du moment que tu limites l'accélération à des valeurs supportables pour l'organisme humain.
Quelle vitesse pour avancer d'un milliard d'années pour un an de temps propre ?
Facile, c'est la vitesse pour avoir un gamma de 1 milliard :
il faut approcher la vitesse de la lumière à 5.10-19 près !
Une énergie folle : pour 80 kg. ça nous fait 109.80.c2 = 7.2 1027 joule.
Le soleil, c'est 1026 watt, ça ne fait jamais que 10 secondes de l'énergie totale produite par notre soleil...
En espérant que le Big Crunch ne soit pas déjà arrivé.
Relativité générale
🫤 Et il n'existe pas d'autres moyens ?
Ben si. La relativité générale est là pour t'aider.
L'espace-temps se distord à proximité de masses importantes.
Comme la Terre ?
Ça ne va pas bien loin, c'est une masse relativement faible.
Déformation de l'espace-temps. Pour la Terre ou même notre soleil,
la déformation est relativement faible comparée à un trou noir...
Mais c'est vrai que si tu t'éloignes de la Terre, tu vieilliras moins vite, ce qui est l'inverse de ce que tu souhaites.
Et notre Soleil ?
C'est un peu mieux, mais si tu veux vraiment mettre le paquet, approche un trou noir.
Dans le film Interstellar, deux protagonistes partent quelques heures avec leur navette
pour voir ce qui s'est passé sur la planète Miller,
et quand ils reviennent à la fusée, Romilly, qui était resté à bord,
a attendu... 23 ans.
Leur mission avait duré quelques heures...
Eh ouais, la gravitation près d'un trou noir, c'est quelque chose.
Dans les films
Mais moi je voudrais faire comme dans les films
La machine à explorer le temps / the time machine / 1960
Je me place dans une machine, et hop, je me retrouve 1 an plus tard.
Une DeLorean, ça ira ?
🤩 Rhâââ... ce serait top ! 🤩
La fameuse DeLorean de Retour vers le futur.
On oubliera le cinéma de la vitesse à atteindre pour voir comment ça peut marcher.
Schématisons
La machine disparait de l'instant présent pour réapparaitre au même endroit, mais plus tard ?
😔 Bah oui !
Voilà un problème de physique et de référentiel intéressant 🤓
😥 Pourquoi donc ?
N'allons pas trop vite en besogne et schématisons les choses.
Pour simplifier, on va supposer que tout est fixe dans un référentiel inertiel.
Si tu veux.
Juste après le départ, où est le voyageur et sa machine ?
Eh bien au même endroit, mais 1 an plus tard.
La durée du voyage est instantanée ?
Je t'accorde une seconde
Merci, ce sera plus simple à comprendre.
😈 Enfin, si personne n'a construit un bloc de béton à cet endroit-là, non ?
😬 Rhôôô, oui, bien sûr, rien n'a changé.
C'est mieux que rien n'ait été construit là où on doit arriver...
Et inutile d'envoyer une sonde car il faudrait pouvoir revenir dans le passé pour prévenir.
L'air n'est pas trop gênant, il sera bêtement chassé ?
😒 Mouais, évidemment.
Saut spatio-temporel
Valérian, agent spatio-temporel [1967] Je lisais Pilote à l'époque.
La machine temporelle réalise un saut spatio-temporel un peu particulier.
Un saut temporel, tu veux dire ?
Oui. Seul le temps est modifié des 4 dimensions spatio-temporelles (x,y,z,t)
Et si les 4 coordonnées changent en même temps ?
Ça s'appelle un voyage, avec la condition de ne pas dépasser la vitesse-lumière.
En voiture 🚗 par exemple.
😒
Téléportation
J'aurai aussi pu prendre "La Mouche" comme illustration.
Une téléportation à la Star Trek est l'inverse, seul le temps ne change (presque) pas.
🫤 Mais là au moins on comprend ce qui se passe car il existe un canal de transmission.
Il y a même une mémoire tampon dans le canal de transmission.
Mais c'est malheureusement totalement irréaliste du point de vue quantité d'information.
Mais dis-donc, il me semble qu'il arrive que des personnes soient bloquées dans la mémoire tampon ?
Effectivement. Dans ce cas on est exactement dans l'objectif que tu cherches.
Ah oui, c'est une sorte d'hibernation.
Tout-à-fait. Voilà au moins un début de solution...
🧐 Mais ça n'a rien à voir avec ma machine temporelle !
😔 En téléportation, la machine est fixe. Moi, je voyage avec.
Peu importe, l'important pour l'instant est le saut temporel.
Violons quelques lois physiques
Une machine temporelle pose des problèmes de fond très délicats.
Du genre ?
Ceux qui sont restés sur Terre ne voient plus rien pendant 1 an ?
😎 Tout a disparu, c'est cela même.
🫣 La masse ne peut pas disparaitre comme ça !
La loi de conservation de l'énergie, ça te dit quelque chose ?
La masse, c'est de l'énergie !
Elle est peut-être tout simplement invisible ?
Transparente aux photons ? Mais est-ce qu'on peut buter dedans ?
Ah oui, vraiment plus là, c'est gênant 😣
Comment faire disparaitre cette masse ?
Une sorte de subespace ou de monde parallèle à découvrir ?
L'attraction gravitationnelle de la masse qui disparait aura forcément des répercussions sur l'environnement.
Ni apparaitre dans un autre monde sans conséquence.
Imagine les effets si tu envoyais un trou noir ! Ou même une cuillère d'étoile à neutron.
Très souvent les lois physiques les plus élémentaires sont oubliées, violées.
Même par des gens très bien.
Dans notre univers, la répartition des masses est certainement symétrique, du fait de la symétrie du Big Bang au démarrage.
Du coup, pas question de faire disparaitre et apparaitre des masses ou de l'énergie comme ça.
La loi de conversation de l'énergie traduit cette impossibilité.
Mais ce n'est pas la seule symétrie. Lorsque vous voulez vous déplacer dans l'espace, il n'existe que
l'action et la réaction, et la quantité de mouvement, ainsi que le moment cinétique seront conservés.
Vous n'emmènerez pas une masse dans un sens, vers une autre zone de l'espace, sans une compensation dans l'autre sens.
On cherche désespérément à mesurer des anomalies de gravité, ça serait un début de nouvelles découvertes...
On discutera plus loin de l'existence d'un repère absolu d'espace-temps.
Pas de disparition de masse alors ?
La transformer en autre chose.
En matière noire ?
Ce serait bien commode puisqu'on ne sait pas ce que c'est...
En énergie ?
Mouais. Et la gérer pendant la durée d'attente avant la réapparition.
Ah oui 🤦 il faudra de l'énergie pour réapparaitre.
De préférence avec l'exact procédé inverse, au niveau quantique près.
Ce n'est pas gagné 🥴
Dans quel repère ?
Mais on oublie aussi les problèmes de repère, inertiel de préférence.
Ah oui, si on change d'univers, on doit aussi changer de repère.
Nos 4 dimensions sont liées. Si on admet qu'il n'existe qu'une seule ligne temporelle
eh bien la Terre a tourné et s'est déplacée pendant ce temps-là, et il n'y a aucune raison que le saut temporel
t'amène juste là où tu étais relativement à la Terre, bonne altitude et tout et tout...
Ah oui, tous ces films de science-fiction où le déplacement temporel est impliqué posent un petit problème d'atterrissage,
d'ailleurs ils s'en sont rendu compte, parfois on voit les voyageurs se casser la figure en arrivant...
Un vaisseau spatial parait une meilleure option, car on a quand même toutes les chances d'arriver dans le vide,
statistiquement parlant.
Judicieux 🤗 Il y a plus de vide dans l'univers qu'autre chose.
Conclusion partielle
Une quelconque machine temporelle autonome devra avoir dans sa théorie de quoi gérer
la disparition de la masse et de l'énergie cinétique,
et s'il s'agit d'une transformation,
de quoi réaliser l'exacte transformation inverse.
Et traiter correctement un changement de repère s'il y a.
Le truc rigolo, c'est qu'utiliser une DeLorean était une bonne idée pour aller dans le futur,
puisque c'est un véhicule qui se déplace.
Il faudrait atteindre une vitesse relativiste, par exemple sur
un circuit circulaire (on oublie les G de la force centrifuge).
Voici une remarque un peu évidente concernant un quelconque saut spatio-temporel.
On aura besoin de considérer un volume.
Un volume ? 😮
Oui, c'est en relation quelque part avec le repérage.
Une machine temporelle intéressante concernera un certain volume.
Volume qui sera d'une taille limitée, finie, contenant de la matière-énergie, toi en l'occurrence.
Un volume limité ? Forcément, par l'énergie disponible, qui est limitée, c'est évident.
Je te l'avais dit.
Et puis si l'univers entier revient en arrière, rien n'aura changé...
Effectivement, on ne se rendra compte de rien.
À la différence de la DeLorean de Retour vers le Futur où la machine se transporte elle-même dans le temps,
dans Terminator c'est une grosse installation où on devine nettement le volume déplacé de la machine temporelle, une sphère en l'occurrence.
Dans ce cas, à l'arrivée, aucune machine, que dalle, pas question de revenir, aller simple.
La science-fiction propose également une sorte de porte temporelle à traverser.
Ah oui, j'ai déjà vu ça. On peut voir ce qui se passe de l'autre côté.
C'est évidemment commode pour les scénarios, les gens se voient et peuvent même se parler.
Et le volume dans tout ça ?
On peut considérer qu'il s'agit d'une feuille pas très épaisse.
Ce qui est remarquable dans cette solution, c'est que les photons sont transportés dans les deux sens !
Instantanément !
Vers le passé ET vers l'avenir, simultanément.
La machine temporelle de "Perdu dans l'espace" (1998) est une sorte de porte à traverser.
Le son et l'image passent dans les deux sens, mais il n'y a qu'un seul trajet pour une personne.
Remarques aussi que les deux côtés voient le temps s'écouler de la même manière
🤨 C'est-à-dire ?
Une seconde d'un côté est la même de l'autre. Tu en conclus quoi ?
Les deux référentiels présentent une différence de vitesse faible entre eux !
🤗 Au moins un qui a retenu les cours de relativité.
Les ondes acoustiques transportées par les molécules d'air traversent également la porte
Ben oui, puisque des objets peuvent traverser la porte
Ce qui ne retire pas les problèmes gravitationnels de la masse qui disparait d'un côté pour réapparaitre de l'autre.
Intégrité
Il vaudra mieux que la matière transportée dans ce volume reste absolument inchangée.
Ben oui, c'est mieux de rester entier et intègre, avec toute notre mémoire
Et aussi celle de l'ordinateur que tu emmèneras.
Mais bon, il arrive dans les films que le transfert se passe mal...
Cette histoire de volume limité parait anodine mais est importante.
Cela implique qu'il existe une frontière, et donc des effets de bords à gérer.
Que la machine temporelle soit incluse ou pas dans le volume est secondaire,
excepté si un déplacement spatial est réalisé en même temps. Et ce sera plus pratique pour revenir...
Cela aide à raisonner sur la conservation de l'énergie dans le système.
Machines temporelles utiles
Le voyage dans le futur serait très pratique.
Pratique ? Pour quoi ?
Pour jeter les poubelles. Tu règles sur 10 milliards d'années.
Ah ! La Terre aura été dévorée par la géante rouge que deviendra le Soleil. Pas con.
Vider nos poubelles nucléaires.
Le gaz carbonique ! 🤩 On règlerait notre problème de réchauffement climatique !
Mouvement perpétuel
On doit pouvoir faire un mouvement perpétuel avec ça !
Bien sûr, par définition je dirai.
Dans "perpétuel", la notion de temps est explicite.
Comment on pourrait faire ? 🤔
Dans un mouvement perpétuel, il existe forcément une répétition.
Ah ! 😎 il faut imaginer d'utiliser la machine temporelle
de manière à revenir dans un état déjà vu.
Oui, ça peut s'imaginer facilement avec des aimants.
Le moteur perpétuel de Mainguet à aimants et machine temporelle.
Le moteur magnétique de Johnson est un exemple de mouvement perpétuel à aimant (breveté !),
qui, évidemment, ne marche pas. Mais en ajoutant une machine temporelle, cela devient trivial à réaliser.
Typique de la fausse bonne idée : faire un moteur perpétuel avec uniquement des aimants.
Le principe de base est d'utiliser un aimant fixe qui attirera (ou repoussera) un autre aimant mobile.
Ces trucs-là ne marchent jamais parce que lorsque l'aimant mobile qui a été attiré s'éloigne,
et bien il doit "rendre l'énergie", on ne peut pas tirer un travail.
Un aimant fixe attire l'aimant mobile sur la roue et l'accélère.
Dès qu'il commence à s'éloigner, ça freine.
Pour que ça puisse tourner, il faudrait retirer l'aimant "au bon moment",
juste quand l'aimant mobile est arrivé au plus proche, comme ça il "garde l'élan".
Eh bien on va le faire avec une machine temporelle 😀
Au moment où l'aimant mobile est au plus proche, on envoie l'aimant fixe dans le futur, le temps que l'aimant mobile
fasse un demi-tour. Quand l'aimant fixe revient, l'aimant mobile sera attiré sur l'autre demi-tour.
Vous avez un mouvement perpétuel, et vous pouvez extraire de l'énergie...
L'aimant fixe disparait la moitié du temps. Plus de freinage, et on produit de l'énergie.
Vous remarquerez qu'il s'agit d'une machine temporelle "pure", aucun déplacement spatial n'est requis.
L'aimant disparait pour réapparaitre judicieusement au même endroit, au bon moment...
(comme une bobine magnétique alimentée ou non).
On pourra asservir tout ça avec un peu d'électronique bête et méchante, comme tout moteur qui se respecte.
Eh bien sûr qu'on peut ajouter des aimants et faire plus efficace.
J'ai décrit un exemple canonique simple !
Et on peut utiliser à la place des aimants des charges électriques, ou carrément l'attraction gravitationnelle,
puisque l'on fait disparaitre une masse. C'est d'ailleurs gênant pour le raisonnement, car il faudra
bien que la machine temporelle fournisse l'énergie...
Notez que la publication de "Sciences & Mechanics" fut le 1 avril 1980 😏
Holà ! Holà ! 🤚 Attends !
L'énergie ne vient pas de nulle part !
Oui, et c'est très gênant que l'on puisse imaginer un pareil mouvement.
L'énergie ne peut venir que de la machine temporelle.
Et comment ?
N'oublie pas que l'on peut imaginer d'utiliser plein d'effets physiques différents, y compris l'attraction gravitationnelle.
Non seulement il faut trouver de l'énergie pour faire disparaitre et réapparaitre de la matière
mais en plus il faut gérer les différents types d'énergie potentielle ?
Et ce n'est que le début des ennuis...
Ah oui, et pour les aspects quantiques, et de l'information ?
Je te l'ai dit, c'est mal barré.
Mais bon, si on y arrive, on aura aussi réalisé la grande unification des forces, la gravité ne sera plus un paria.
Si une machine temporelle existait, alors nécessairement il faudrait que l'énergie qu'elle consomme soit
supérieure à l'énergie extraite. Du point de vue physique, c'est une vraie prise de tête
que d'imaginer une théorie quelconque capable de gérer ces aspects de transferts d'énergie
pour n'importe quel type d'interaction.
J'en reparlerai plus tard avec la machine à remonter le temps où c'est pire comme situation.
Avec l'exemple du trou noir... ah, vous voyez, vous êtes intrigué.
Maintenant que j'ai décrit cela, je suis sûr que certains le reprendrons
à leur compte pour enfumer le gogo.
Machines temporelles infernales
Tu te rappelles qu'on pourrait vider les poubelles avec notre machine temporelle ?
Une application intéressante, qui repousse le problème aux générations futures.
On peut faire nettement plus vilain.
Comment ça ?
Mettons la machine temporelle sur une ligne de lumière de nos accélérateurs de particules.
Une ligne de lumière ?
Là où filent des antiprotons, par exemple
Oulà ! 🤕 Je sens que ça va craindre !
Envoyons nos antiprotons qui arrivent les uns derrière les autres dans l'avenir.
Comme ils sont tous négatifs, qu'est-ce qui se passe ?
Aïe ! Notre accélérateur se charge positivement sans aucune compensation !
☈ Va y avoir un gros orage ! ☈
Et on perd de la masse, comme on l'a déjà vu.
Dans Terminator Genisys, la machine temporelle fait des éclairs, c'est joli.
Ils ne l'ont pas fait exprès, mais on aura certainement des problèmes de charges électriques déplacées...
Mais ce n'est pas le pire.
Ah bon ? 😥
Imagine que l'on règle la machine temporelle sur une date bien précise.
Ah là là ! 😲 On va accumuler une charge positive énorme à l'arrivée, et d'un coup !
Mais encore ?
😣 Mais encore quoi ?
On a envoyé quoi ?
Aaaahhh ! 😵 Des antiprotons ! De l'antimatière !
Un gros paquet...
Tout va exploser ! 🥴 Direct !
😈 Ce sera mieux de ne pas bloquer la date d'arrivée sur une heure fixe...
Une libération d'énergie énorme sous forme de rayons gamma
Ceci dit, en s'y prenant correctement, on pourra récupérer notre production d'antimatière comme carburant pour une fusée.
🤗 Ah oui, pas con.
Mais ce n'est pas le pire.
😱 On peut faire pire que ça ?
😈 Remplace les antiprotons par des protons.
On va accumuler de la matière normale, no problemo.
😈😈 En un seul point tout réduit de l'espace. Si le volume concerné est vraiment réduit...
🤯😱🤪 Aaaahhh ! Un trou noir ! Une singularité !
No future 🫥
Et pas de passé non plus, accessoirement. Il suffit de régler la date d'arrivée dans le passé
pour faire disparaitre la Terre dans un joli paradoxe.
James Bond et Ethan Hunt ont du boulot devant eux pour sauver le monde des savants fous
et autres terroristes...
Conclusions partielles
Nous sommes allé uniquement vers le futur, ce qui ne pose aucun problème de causalité.
Il faut donc que tu acquiers une vitesse proche de la lumière par rapport aux Terriens pour que ça devienne intéressant.
