Voyager dans le temps: La physique moderne et la temporalité

Marc Lachièze-Rey, ancien élève de Normale Sup, enseignant à Centrale, directeur de recherche au CNRS, travaillant pour le CEA, expert en physique théorique fondamentale, skieur hors pair (si l'on en juge par sa photo dans Babelio), j'arrête là la distribution de médailles, aime réfléchir sur des sujets aussi abscons que la topologie de l'espace-temps, un truc d'une abstraction si démentielle que l'on n'est jamais bien certain de parvenir un jour à valider les hypothèses par l'expérience. Mais pour tenir sa place à l'avant-garde de la pensée humaine, la recherche fondamentale a besoin de pionniers, si possible intrépides et non conventionnels, tel que… Marc Lachièze-Rey !

Sauf si vous débarquez d'un roman de Poul Anderson, le titre de son dernier essai vous paraîtra provocateur : « Voyager dans le temps » ! Attention, il ne s'agit pas d'un roman de science-fiction empruntant les vieilles idées avancées par H.G. Wells en 1895, mais bien d'un authentique essai de physique fondamentale, faisant le tour de la question à partir des connaissances scientifiques et des bagages théoriques actuels (c'est bien d'avoir des bagages, pour voyager).

Le sérieux de l'entreprise ne fait aucun doute, même quand Marc Lachièze-Rey annonce (page 65) : « Cet ouvrage défend l'idée que la notion de temps n'a pas de sens, et encore moins de pertinence, dans les théories relativistes. Et que cela n'est pas un problème, bien au contraire. » Plus loin (page 101), il lâche après avoir conduit son lecteur au pied du mur : « [dans un espace-temps courbe] la partie superficielle du cône (le cône de lumière) se constitue de géodésiques nulles (les génératrices) et non plus de droites. Il peut arriver (dans certains types d'espace-temps à la structure complexe) que les deux cônes de causalité – passé et futur – soient déformés au point d'avoir une intersection commune : des événements qui sont à la fois dans le passé et dans le futur du même événement O. Ce sont de telles situations qui autorisent les voyages temporels. »

En fait, toute l'astuce est là. Encore plus loin, sous un schéma (page 179) qui représente une lentille gravitationnelle (on peut aujourd'hui observer ces monstres qui avaient été prévus par Einstein, générant des « mirages gravitationnels »), il indique : « En relativité générale, la courbure de l'espace-temps engendrée par un trou noir peut permettre à un rayon lumineux que j'ai émis dans le passé de m'atteindre aujourd'hui, et donc de me voir moi-même dans le passé. » On l'a compris, la solution pour voyager dans le temps est topologique. L'auteur énumère ensuite (page 197 et suivantes) les différentes possibilités autorisant des « boucles temporelles » : le chronocylindre de Minkowski, le cylindre de van Stockum, solution des équations de la relativité générale, la conjecture de protection chronologique édictée par Hawking permettant d'évacuer les paradoxes temporels, l'univers de Gödel, les cordes cosmiques d'Alex Vilenkin et de Richard Gott, les trous noirs et les trous de ver, connus du grand public depuis la sortie du film Interstellar et théorisés par des armées de physiciens, tels que Karl Schwarzschild, John Wheeler ou Kip Thorne, la maîtrise de la mousse quantique, ou écume d'espace-temps, susceptible de générer une multitude de micro-trous de ver à l'échelle de Planck !

Les schémas dessinés à la main par l'auteur produisent un étrange paradoxe temporel. le style volontairement « artisanal » des dessins, suggèrent pratiquement un tracé à la craie sur un tableau noir. Déchirure spatiotemporelle du continuum ou grave allergie à PowerPoint ? A Saclay, les savants du CEA s'interrogent encore… Pour ma part, j'ai trouvé ces schémas tremblotant plutôt sympathiques.

L'auteur termine son ouvrage en suggérant qu'à l'avenir, les prochaines théories qui remplaceront la relativité générale (il existe des pistes, comme la gravité quantique) seront nécessairement des chronogéométries quantiques : elles devront être définitivement débarrassées des notions de simultanéité, de durée et de temps propres, remplacées par le concept hautement conjecturel de temps thermique, auto-engendré et indépendant de toute métrique…

So what? Et maintenant ? Bon, je ne sais pas pour vous, moi, je m'en vais retourner lire un bon vieux bouquin de SF de ce brave Poul Anderson…

Belle démonstration de l'impossibilité de définir ce qu'st le temps et surtout de son inutilité car ce concept n'est pas opératoire. Depuis un siècle, les expériences de physique le démontrent