Călătorie de timp este o temă majoră de science fiction , până la punctul de a fi considerat un gen în sine. Ideea de a merge să retrăim trecutul sau să descoperim din timp viitorul este un vis uman cauzat de faptul că ființa umană avansează în timp permanent, dar ireversibil (și, în starea de veghe, aparent liniar).
Prima mențiune a călătoriei în timp ar fi personajul lui Merlin Vrăjitorul din ciclul Arthurian al Cavalerilor Mesei Rotunde , care a vizitat vremurile trecute. Cei Celtii credeau în posibilitatea de a călători în timp și într - o lume paralelă, din morminte , movile sau anumite locuri. Dar problema călătoriei în timp este destul de legată de cea a oracolului , care a existat deja în rândul grecilor și ar putea duce la aceleași paradoxuri.
Fizicienii și filozofii, la fel de mult ca scriitorii de science fiction , sunt interesați de călătoriile în timp, de efectele teoretice ale călătoriei cu viteza luminii și de paradoxurile logice care ar apărea din călătoriile în timp.
Pentru un observator dat, călătoria în timp presupune călătoria într-un timp diferit de prezentul pe care l-a lăsat , fie în trecut, în viitor sau într-o istorie alternativă, în esență fără deplasări în spațiu în raport cu un sistem . Călătoria în timp poate fi efectuată de un corp material care poate fi sau nu o ființă vie și pentru care se folosește de obicei un dispozitiv special numit mașină a timpului.
Călătoria în timp este un concept tratat atât în filozofie, cât și în știință și literatură, dar care generează multe paradoxuri în aceste trei domenii. Fără a fi incompatibile cu relativitatea generală sau cu mecanica cuantică, mijloacele de realizare a acesteia sunt considerate ipotetice la scara noastră și cu tehnologia actuală. Întrebările ridicate sunt diferite pentru călătoriile în trecut comparativ cu călătoriile în viitor.
Următoarele noțiuni nu sunt considerate a fi călătorii în timp: somn, înghețare criogenică, simulator de realitate virtuală, prognoză cu bile de cristal, izolare, schimbarea fusului orar etc.
Cea mai cunoscută definiție a călătoriei în timp este formulată de David Lewis :
„Ce este călătoria în timp? Inevitabil, aceasta implică un decalaj între timp și timp. Fiecare călător pleacă și apoi ajunge la destinație; timpul dintre plecare și sosire (pozitiv sau poate zero) este durata călătoriei. Dar dacă este călător în timp, separarea orei între plecare și sosire nu este egală cu durata călătoriei sale. […] Cum se poate ca aceleași două evenimente, plecarea și sosirea sa, să fie separate de două întârzieri inegale? […] Răspund distingând timpul în sine, timpul extern așa cum îl voi numi și de timpul personal al unui anumit călător în timp: aproximativ, ceea ce se măsoară prin ceasul său de mână. Călătoria lui durează o oră din timpul său personal, să zicem. [...] Dar sosirea este mai mult de o oră după plecare în timp extern, dacă călătorește spre viitor, sau sosirea este înainte de plecare în timp extern [...] dacă călătorește spre trecut. "
O altă definiție a călătoriei în timp o echivalează cu existența curbelor de timp închise, o varietate lorentziană a unei particule materiale în spațiu-timp care revine la punctul său de plecare.
Unii autori acceptă existența a două dimensiuni temporale, iar alții au în vedere scenarii care cuprind mai multe universuri „paralele”, fiecare cu propriul spațiu-timp cu patru dimensiuni. Dar întrebarea este dacă o călătorie către o altă dimensiune temporală sau către un alt univers paralel este de fapt călătoria în timp sau virtuală.
Examinând posibilitatea revenirii în timp într-un univers ipotetic descris de o metrică Gödel, l-a determinat pe Kurt Gödel să susțină că timpul ar putea fi un fel de iluzie, o altă dimensiune a spațiului, dând naștere unui „cub cu 4 dimensiuni” Tesseract sau Hypercube .
Gânditorul egiptean Ptahhotep (2650-2600 î.Hr.) a spus: „Urmați-vă dorința cât trăiți și nu efectuați mai mult decât ceea ce vi se ordonă, nu reduceți durata urmării dorinței, deoarece pierderea de timp este o urâciune pentru spiritul […] "
Incasilor spațiul de ferăstrău și timpul ca un concept unic numit pașă .
Filosofia antică a avut două concepte temporale diferite: pentru adepții filosofului grec Heraclit , lumea este un flux continuu, în timp ce în funcție a lui Parmenide metafizică , adevăr și realitate sunt stabile și eterne. Pe baza acestor concepte metafizice, McTaggart a dezvoltat un argument pentru nerealitatea timpului, care a devenit un punct de plecare comun pentru discutarea naturii sale. Numai filozofia parmenideană, potrivit căreia trecutul și viitorul sunt la fel de reale ca prezentul, face posibilă conceperea călătoriilor în timp.
Aristotel a susținut că schimbarea trecutului este chiar dincolo de puterea lui Dumnezeu . Din acest motiv, „nimeni nu se gândește la trecut, ci la ceea ce este viitor și poate fi diferit”.
În mitologia hindusă , Mahabharata , este relatată povestea regelui Raivata Kakudmi, care călătorește în paradis pentru a-l întâlni pe creatorul lui Brahmā și este surprins să afle că se întoarce pe Pământ după câteva secole.
Budist Pāli Canon spune Payasi Sutta a spus unul dintre discipolii lui Buddha , Kumara Kassapa, că el a spus că „în paradis al treizeci și trei Devașii, timpul trece într - un ritm diferit , iar oamenii traiesc mult mai mult. În secolul nostru vechi de o sută de ani, pentru ei ar fi trecut doar o zi, douăzeci și patru de ore. „
Filozofii și teologii medievali au dezvoltat conceptul unui univers cu un trecut finit cu un început, astăzi numit finitism temporal.
Relativității generale sugerează că o geometrie adecvată spațiu-timp sau anumite tipuri de mișcare în spațiu poate permite călătoria în timp , dacă sunt posibile aceste geometrii sau mișcări. Posibilitatea curbelor închise în timp (lumi care formează bucle închise în spațiu), cum ar fi spațiul-timp al lui Gödel, pentru care există soluții la ecuațiile relativității generale, ar permite călătoria în trecut, dar plauzibilitatea soluțiilor este incertă.
Pentru a călători în timp, este necesar să călătoriți mai repede decât viteza luminii , ca în cazul corzilor cosmice , găurilor de vierme și a metricelor Alcubierre . Hawking a formulat conjectura de protecție cronologică, sugerând că legile fundamentale ale naturii nu permit călătoria în timp, ci că o decizie clară poate fi luată doar într-o teorie complet unificată a gravitației cuantice .
Găurile de vierme sunt obiecte teoretice constând dintr-un spațiu-timp curbat, activat de ecuațiile relativității de câmp ale lui Einstein. Călătoria în timp este posibilă în acest caz dacă un capăt al găurii de vierme este accelerat la o fracțiune semnificativă a vitezei luminii și apoi revenit la punctul de origine. Se poate concepe, de asemenea, utilizarea unei singure intrări de vierme, deplasată în câmpul gravitațional al unui obiect a cărui gravitație este mai mare decât cea a celeilalte intrări, apoi readusă într-o poziție apropiată de cealaltă intrare. În ambele cazuri, dilatarea timpului determină că sfârșitul găurii de vierme care a fost mutată este mai mic decât capătul staționar.
Construirea unei găuri de vierme traversabile ar necesita existența unei substanțe energetice negative și a unei distribuții de energie care încalcă diferite condiții de energie, dar călătoria în timp ar fi totuși posibilă datorită efectului Casimir în fizica cuantică .
În cazul unui semnal a cărui viteză este mai mică sau egală cu viteza luminii, transmisia a avut loc înainte de recepție. Dacă viteza este mai mare decât viteza luminii, semnalul este primit înainte de a fi trimis. Putem spune că semnalul s-a întors la timp (antitelefonic tahionic).
În mecanica cuantică , există fenomene precum teleportarea cuantică , paradoxul Einstein-Podolsky-Rosen sau inseparabilitatea cuantică care ar putea permite călătoria în timp. Interpretarea lui Bohm presupune că anumite informații sunt schimbate instantaneu între particule pentru a menține corelațiile dintre ele, efect numit „acțiune infricosatoare la distanță” de Einstein. Dar teoriile moderne nu permit călătoria în timp din cauza conservării cauzalității .
Cele mai multe universuri Everett mecanica cuantică oferă o soluție la paradoxul bunicului , care implică ideea de timp călătorului care sosesc într - un univers diferit de unde provine; dar într-un astfel de caz, nu este o călătorie „în timp real”. Interpretarea acceptată a mai multor lumi sugerează că toate evenimentele cuantice posibile pot apărea în poveștile care se exclud reciproc. Stephen Hawking susține că fiecare călător ar trebui să cunoască o singură poveste coezivă, astfel încât călătorii în timp să rămână în propria lor lume, mai degrabă decât să călătorească în alta.
Daniel Greenberger și Karl Svozil au propus un model cuantic pentru paradoxul atemporal: trecutul observat astăzi este determinist (o singură stare posibilă), dar prezentul observat în trecut are multe stări posibile până când acțiunile (inevitabile) provoacă „prăbușirea” lor într-una stat.
Călătoria către viitor implică o expansiune a timpului, o consecință directă a inversării vitezei luminii (Alain Ferraro 2007) prin deplasarea la viteze relativiste sau sub efectul gravitației .
Noțiunea de călătorie în timp este indisolubil legată de o concepție modernă a timpului.
De la început, este un proces literar menit să expună tezele unui autor asupra viziunii sale asupra viitorului. Din acest punct de vedere, procesul de călătorie în timp este o variantă, un aspect particular al romanului anticipării . Astfel, tema călătoriei în timp se contopeste, de la Herbert George Wells ( Mașina timpului ) cu o descriere a viitorului cu un conținut politic puternic, destul de apropiat de cea a lui Jules Verne ( Parisul în secolul al XX-lea ), care totuși nu recurg: de la primele „iubirile științifice“ ale căror XIX - lea secol va fi atât de prolixă, anticiparea și călătoria în timp sunt cele două aspecte ale aceluiași proiect: descrie viitorul luminos sau deranjant . Dar a face ca protagonistul să călătorească în timp este un mod convenabil de a face auzit în direct punctul de vedere contemporan, „călătorul în timp” împărtășind în mod natural prejudecățile, modurile de gândire și uimirea cititorului. Această discrepanță nu putea decât să-i ispitească pe romancieri prin posibilitățile narative foarte interesante pe care le oferea.
Astfel, „exploratorul de timp” victorian și clar socialist al lui Wells descrie cu retrospectiva timpului său terifiantă societate degenerată din anul 802701, cu multe aluzii, tocmai la invențiile care apar în vremea lui Wells: fabricile subterane, mecanizarea accelerată a orașelor, zgârie-nori , turnuri de fier etc. Voyageur imprudent al lui René Barjavel repetă același gând: viitorul foarte îndepărtat („anul 100 000”) și degenerarea biologică a umanității, uimirea călătorului în timp pe care, ca la Wells, un om de știință capabil să înțeleagă neînțelesul (viitorul) și explică-l cititorului.
Ideea călătoriei în timp apare doar odată cu ideea de progres , tocmai cu știința-ficțiune și anticiparea. Deși este de la sine înțeles că viitorul ar trebui să aducă schimbări, că viitorul există din punct de vedere filosofic, nu a fost întotdeauna așa. Ideea călătoriei în timp nu i-ar fi trecut prin minte unui grec din antichitate , așa cum pentru timpuri vechi era ciclic. În plus, schimbările au fost lente și greu perceptibile la scara unei vieți umane. Prin urmare, noțiunea de progres, de evoluție, de schimbare a modificat viziunea noastră asupra timpului, considerată divizată în trecut, prezent și viitor. Aceste noțiuni existau cu siguranță, dar „viitorul” nu trebuia să aibă un interes în sine: era vorba despre un eveniment specific care urma să fie pus în discuție Pythia la Delphi . De Grecii antici au văzut viitorul doar ca împlinirea destinului , cunoscut doar la zei. Deci nu a existat o „lume viitoare” sau „timpul care va veni” așa cum le înțelegem noi. Acestea sunt noțiuni legate indisolubil de ideea de evoluție și progres, idei complet străine de antici și evul mediu.
Ideea că viitorul va aduce lucruri suficient de surprinzătoare pentru a genera interes romantic nu apare decât în Renaștere . Fără a fi un adevărat roman științifico-fantastic, La Nouvelle Atlantide de Francis Bacon (1561-1626), este fără îndoială un fel de roman anticipativ despre orașul viitorului guvernat de înțelepciune și știință. Desigur, călătorii nu traversează timpul, ci oceanele. Cu toate acestea, este într-adevăr un oraș „viitor” pe care ni-l descrie Bacon și nu mai este un oraș „ideal” precum Platon . Bacon descrie o societate perfectă realizabilă de către știință, prin urmare realizabilă în viitor.
Numai în a doua jumătate a XX - lea secol, dispozitivul narativ de călătorie în timp fiind purtate, autorii vor fi interesați de paradoxuri generate de această ipoteză. Într-adevăr, călătorind în timp, și în special în trecut, permite să ocolească soarta. Cei care călătoresc prin timp mai repede decât majoritatea oamenilor cunosc viitorul și îl pot planifica.
Din acest punct de vedere, legăturile de cauză și efect sunt, în esență, interesate de SF în această perioadă, cu nenumărate posibilități. (A se vedea mai jos: „Consecințele modificărilor anterioare” .)
Călătoria înapoi în timp pare a priori extrem de puțin probabilă. Pentru a face acest lucru, ar trebui să abandonăm postulatul cauzalității, care necesită ca efectul să aibă loc după cauză. Atunci ar fi necesar să admitem că trecutul există încă și că, prin urmare, nu este cu adevărat trecut .
Încălcarea postulatului cauzalității ar induce, prin urmare, paradoxuri. De exemplu acesta: creatorul mașinii timpului călătorește în trecut; în acest trecut, el îl ucide din neintenționare pe ai săi din trecut; acest eveniment ar anula deci crearea mașinii; de aceea i-ar fi imposibil să fi călătorit în trecut și, prin urmare, să se sinucidă; acest lucru face posibilă din nou existența mașinii ... Rezultatul este deci o buclă fără sfârșit, un paradox temporal .
Cu toate acestea, nu trebuie să uităm că postulatul cauzalității este doar teoretic, deoarece provine din logica umană, care nu poate concepe că un eveniment poate avea un efect asupra propriei sale cauze. Mai mult, știința actuală nu condamnă a priori paradoxurile.
Cu toate acestea, ecuațiile lui Dirac din 1934, postulând cauzalitatea, stabiliseră ca implicație reciprocă că există o categorie de particule încă necunoscută în toate punctele, similar cu particulele de materie, cu excepția semnului sarcinii lor și a anumitor proprietăți cuantice. Aceste particule, descoperite câțiva ani mai târziu, constituie ceea ce acum numim antimaterie . Totuși, conform acestor ecuații, dacă există antimaterie, atunci cauzalitatea este adevărată și se aplică, confirmând astfel acest postulat .
Teoria relativității lui Albert Einstein și, prin extensie, cea a relativității generale , permit în mod explicit o oarecare extindere a timpului, care arată ca o „călătorie în timp”. De exemplu, un călător care se mișcă în spațiu cu o viteză apropiată de viteza luminii ar vedea doar câteva ore, a căror durată, pe Pământ, ar corespunde de fapt câțiva ani, timpul trecând mai lent. ) în nava spațială la viteză mare.
Cu toate acestea, acest efect permite „călătoria în timp” doar către viitor, în plus va fi ireversibil; de aceea poate fi calificat doar ca „salt” sau „salt” în timp. În plus, mijloacele actuale în ceea ce privește tehnologia aerospațială nu permit deplasarea cu o viteză apropiată de cea a luminii și fac acest efect neglijabil în practică.
Mai mult, în absența unor indicații concrete de călătorie în timp, nu este esențial să-și asumăm existența. Stephen Hawking a sugerat că absența turiștilor din viitor este un argument puternic împotriva existenței călătoriilor în timp - o variantă a paradoxului Fermi , călătorii în timp înlocuind vizitatorii extraterestri (vezi romanele lui Robert Silverberg Parallel Times și Les Temporal deserters ). Acest argument este slăbit de ideea că unele porți temporale ar putea fi construite, dar nu ar duce călătorul la o dată anterioară creării porții, cu excepția presupunerii că există porți naturale în Univers. Ne-am putea opune, de asemenea, acestui argument conform căruia Omenirea ar fi putut dispărea (virus, meteorit ...) înainte de a fi inventat mijloacele de călătorie în timp. Rețineți că a crezut OZN moderne nu exclude faptul că manifestările OZN - uri ale XX - lea și XXI - lea secole sunt urmele de vizitatori din viitor , mai degrabă decât de vizitatori extraterestre, care ar contrazice Hawking argument în timp ce ca nedovedit și invers (pentru acum).
Dar Hawking crede că, dacă legile actuale ale fizicii nu interzic călătoriile retrograde, trebuie să fie posibil să se găsească unul: el a afirmat un astfel de principiu sub denumirea conjecturii de protecție cronologică . Hawking explică acest principiu prin analogie cu termodinamica : primul principiu nu interzicea fabricarea unui frigider care să furnizeze energie electrică; este al doilea principiu al termodinamicii care pronunță o astfel de interdicție. Această comparație implică faptul că poate exista o lege care rămâne de descoperit și din care rezultă interzicerea unei astfel de călătorii.
Paul Davies oferă o altă explicație pentru absența călătorilor în timp. După cum arată în Cum să construiești o mașină a timpului , mașinile care teoretic fac posibilă călătoria în timp se pot întoarce la data la care mașina a fost pusă în funcțiune, nu înainte.
Unele experimente în începutul XXI - lea secol da fiecare impresia unui efect retrograd , dar sunt interpretate diferit de către comunitatea științifică .
Experiența Marlan Scully (care a fost inspirat de EPR paradox și necesită utilizarea sloturilor Young ) sugerează că la nivel cuantic, o particulă în viitor va determina trecutul lui. Acest lucru evidențiază dificultățile de a califica noțiunea de timp pe scara cuantică, dar în niciun caz această experiență nu constituie o manifestare macroscopică și utilizabilă a cauzalității inverse .
Experimentul lui Lijun Wang a făcut posibilă trimiterea pachetelor de unde printr-un bec de cesiu la cX310 Cu efectul unei ieșiri din pachetul de unde cu 62 nanosecunde înainte de intrarea sa. Dar acest lucru se datorează pur și simplu unui efect de ultra-refracție și, deoarece aceste pachete de unde nu sunt obiecte formate din particule bine definite, ele nu pot transporta nicio energie sau informație din viitor în trecut, deci și acolo., Nu există nici o încălcare a cauzalității .
În cele din urmă, programul „Efect STL”, în prezent testat de Dr. Ronald Mallett , are ca scop oficial să observe o încălcare a cauzalității prin intermediul unui neutron printr-un cristal fotonic care încetinește lumina. Neutronul ar reapărea în dispozitiv înainte de a fi descompus. Raportul a fost publicat în noiembrie 2006 și are sprijinul mai multor universități din Statele Unite. Dar chiar dacă acest experiment funcționează la scara cuantică, la fel ca experimentul lui Marlan Scully, ne putem aștepta la o decoerență la scara macroscopică. Așadar, din nou, în afară de scara cuantică, încă nu putem vorbi despre încălcarea cauzalității .
Frank Tipler a propus un ansamblu care să permită deplasarea în timp retrogradă. Cu toate acestea, dispozitivul pune în joc astfel de energii încât ne putem îndoia de posibilitatea, chiar teoretică, de a-l produce și mai ales de a-l stabiliza.
Acest ansamblu implică un cilindru rotativ (ro) . Dacă un cilindru este suficient de lung și dens și se rotește suficient de rapid în raport cu axa sa longitudinală, atunci un vas care ar zbura în jurul cilindrului pe o cale spirală ar putea călători înapoi în timp (sau înainte, în funcție de direcția de mișcare a navei ).
Cu toate acestea, lungimea, densitatea și viteza necesare sunt atât de mari încât materia obișnuită, cunoscută de noi până astăzi, nu este suficient de puternică și densă pentru a o construi.
A fost speculat ca șiruri cosmice (obiectele teoretice în sine) ar putea acționa ca cilindrul rotativ (în) .
Inginerul John William Dunne a susținut în Le Temps et le rêve (1927) că visul a făcut posibilă călătoria practic în timp: „Este posibil ca visele, visele în general, toate visele, visele de tot ceea ce este lumea, să fie compuse din imagini? din experiențe din trecut și imagini ale experiențelor viitoare, amestecate în proporții mai mult sau mai puțin egale? „ El a bazat această teorie pe un studiu al propriilor sale vise, dintre care unele erau precoce : premoniția erupției Muntelui Pelée în Martinica sau premoniția accidentului trenului poștal Londra - Edinburgh .
JRR Tolkien a fost inspirat de această teză în unele dintre romanele sale neterminate: The Lost Road ( The Lost Road ) și The Notion Club Papers (publicate respectiv în Volumele 5 și 9 din Istoria Pământului de Mijloc ). Un studiu al relației dintre teoria lui Dunne și textele lui Tolkien este prezentat în V. Flieger , A Question of Time (1997).
Relativității generale indică faptul că ar exista configurații în care două găuri negre sunt conectate între ele. O astfel de configurație se numește de obicei o gaură de vierme sau mai rar un pod Einstein-Rosen. Astfel de configurații au inspirat foarte mult scriitorii de science fiction deoarece oferă o modalitate de a călători foarte repede pe distanțe mari, sau chiar de a călători în timp. În practică, astfel de configurații, dacă sunt autorizate de relativitatea generală, par total impracticabile într-un context astrofizic în care, prin urmare, nu prezintă niciun interes practic.
Propunerea pentru o mașină de călătorie în timp care ar folosi o gaură de vierme ar funcționa (ipotetic) astfel: creezi cumva o gaură de vierme, iar apoi un capăt al tunelului este accelerat la o viteză apropiată de aceea. Lumină (poate cu o avangardă navă spațială) și apoi reveniți la punctul de origine. Datorită dilatației temporale (datorită vitezei), capătul accelerat al tunelului a îmbătrânit mai puțin decât capătul staționar (din punctul de vedere al unui observator exterior).
Cu toate acestea, timpul prin tunel este diferit de cel din exterior: două ceasuri sincronizate postate la fiecare capăt al tunelului se vor păstra întotdeauna sincronizate, din punctul de vedere al unui observator din tunel, indiferent de diferența de viteză.
Aceasta înseamnă că un observator care intră în capătul accelerat va ieși prin capătul staționar atunci când capătul staționar avea aceeași vârstă cu capătul accelerat la intrare. De exemplu, dacă înainte de a intra în gaura de vierme, observatorul a observat că ceasul din capătul accelerat arăta 2006, în timp ce ceasul din capătul staționar spunea deja 2007, atunci observatorul ar putea ieși de la capătul staționar când ceasul staționar încă spunea 2006. O limitare semnificativă a unei astfel de mașini este că este posibil doar să călătoriți înapoi până la punctul inițial în care mașina a fost creată.
Acest lucru poate permite o explicație alternativă la paradoxul lui Hawking: într-o zi vom putea construi una dintre aceste mașini, dar din moment ce acestea nu au fost încă construite, acest lucru explică de ce turiștii nu vor putea ajunge niciodată la timpul nostru.
Crearea unei găuri de vierme de o dimensiune adecvată pentru o navă macroscopică, menținerea acesteia stabilă și deplasarea unui capăt al acesteia cu nava, ar necesita un nivel semnificativ de energie, într-o ordine mult mai mare decât cantitatea de energie. Un soare ca al nostru poate produce pe parcursul întregului său ciclu de viață. Crearea unei găuri de vierme ar necesita și existența unei substanțe numite „ materie exotică ”, a cărei existență nedovedită nu are neapărat o formă utilă pentru formarea unei găuri de vierme (vezi de exemplu efectul Casimir ).
Prin urmare, este foarte puțin probabil ca un astfel de dispozitiv să fie construit, chiar și cu tehnologii extrem de avansate; dar găurile de vierme microscopice, care necesită mult mai puțină energie, ar putea fi utile în trimiterea informațiilor în trecut.
În 1993, Matt Visser a susținut că cele două capete ale unui tunel cu viermi cu o astfel de diferență temporală indusă nu ar putea fi reunite fără a produce un câmp cuantic și efecte gravitaționale care ar duce la paralizarea tunelului sau la cele două capete îndoite pe ele însele. Drept urmare, cele două capete nu s-au putut apropia suficient, deoarece ar avea loc o încălcare a cauzalității.
Cu toate acestea, într-un articol din 1997, Visser a conjecturat o configurație așa-numită „inel roman” complex (așa numită în onoarea fizicianului Tom Roman), constând dintr-un număr N de găuri de vierme aliniate într-un poligon simetric, care ar putea acționa ca o mașină a timpului , deși concluzia care apare este că aceasta nu ar fi atât de mult un defect în teoria clasică a gravitației cuantice, ci mai degrabă o dovadă că este posibil să se încalce cauzalitatea.
În 2007, fizicianul israelian Amos Ori și echipa sa au descoperit un model teoretic pentru călătoriile în timp care ar putea permite generațiilor viitoare să călătorească pe banda de memorie. Crearea acestei bucle depinde de condițiile inițiale minime pe care echipa israeliană încă lucrează; este un model teoretic dezvoltat în colaborare cu Institutul Tehnologic din Israel, Technion , și anunțat într-un articol publicat în revista Physical Review D din iulie 2007. În acest articol, este prezentat ca pe baza ecuațiilor care descriu condițiile care, dacă ar putea fi stabilite, ar permite construirea unei mașini a timpului. Această mașină ipotetică ar fi spațiul-timp în sine.
Cercetarea lor despre călătoria în timp se bazează pe creșterea curburii spațiu-timp, considerând că săgeata timpului se poate îndoaie pentru a forma o buclă. Explicând astfel: „Știm că curbura (spațiu-timp) are loc tot timpul, dar am vrut să obținem o curbură suficient de puternică pentru a vă oferi o cale care să ducă la cozi lungi pentru a forma bucle închise. [...] Am încercat să aflăm dacă a fost posibil să manipulăm spațiul-timp pentru a-l determina să se dezvolte în acest fel. De asemenea, explică faptul că, dacă se atinge starea inițială, mașina funcționează de la sine, fără nicio intervenție. Și pentru a da un exemplu: dacă un tun trage o coajă, odată ce focul a fost tras, nu mai este nimic altceva de făcut, obuzul în sine va merge spre obiectiv, mișcat doar de legile fizicii.
Calculele lor arată că bucla spațiu-timp poate fi construită cu materie obișnuită și densitatea energiei pozitive, dar adaugă că este încă necesar să se rezolve problema stabilității acestei mașini, astfel încât să se poată transforma într-un tunel prin timp. . Lucrul cu adevărat important, obiectul muncii echipei israeliene de fizicieni, este că realizarea unei mașini care să se miște în timp depinde de condiții inițiale foarte mici. Într-un articol anterior, în 2005, Amos Ori susținea că o mașină de acest fel nu ar necesita construirea niciunui material exotic și că ar fi suficient să se utilizeze vidul care există în spațiu pentru a călători în timp. Prin urmare, această lucrare este o dezvoltare și consolidare a acestor declarații anterioare.
Deși Amos Ori nu a fost singurul fizician care a formulat posibilitatea călătoriei în timp, alți fizicieni au identificat o serie de posibilități. În special, utilizarea materiei exotice pentru a crea o curbură a spațiului-timp poate schimba direcția săgeții timpului. Fizica cuantică spune că materia exotică există, dar în cantități atât de mici încât nu ai putea construi niciodată o mașină a timpului. Amos Ori a rezolvat această problemă deschizând alte posibilități de a obține o mașină a timpului fără materie exotică. Prin urmare, acest sistem ar putea permite descendenților noștri, în viitorul îndepărtat, să călătorească în timp până chiar în ziua construcției mașinii respective. În prezent, suntem în imposibilitatea de a ne întoarce în trecut, deoarece strămoșii noștri nu ne-au lăsat o mașină de acest fel.
În acest model, în cazul în care bucla spațiu-timp care se presupune a fost stabilit la 1 st ianuarie 2015 și utilizate de douăzeci de ani mai târziu, intră în bucla în 2035, nu am putut veni din nou la 1 st ianuarie 2015. În acest caz, în practică, aceasta ar să fie doar un tunel al spațiului temporal în care intrarea este supusă evoluției timpului, dar a cărei ieșire este întotdeauna localizată în momentul creării sale. Deci, este posibilă doar călătoria după crearea buclei. Potrivit fizicii, putem obține curbura spațiului-timp într-o anumită direcție, pentru a face posibilă o revenire în timp într-un spațiu-timp paralel. Mașina în sine se transformă într-un spațiu-timp, iar simplul fapt al existenței sale este ceea ce ne permite să proiectăm călătoria către trecut. Crearea acestei mașini astăzi ar permite generațiilor viitoare să revină la vremea noastră.
De la Einstein, știm că spațiul și timpul formează patru dimensiuni continue. Aceasta înseamnă, de exemplu, că dacă un corp masiv, precum o planetă sau o stea, distorsionează continuumul spațiu-timp, acest fenomen modifică și geometria spațiului și a timpului pentru un observator exterior. Deci, știm că Pământul deformează țesătura spațiu-timp, forțând luna să circule în jurul Pământului. La scară microscopică, fizica cuantică arată că interacțiunea gravitațională se află la originea acestei atracții, generată de schimbul de particule elementare. Teoria relativității și teoria cuantică descriu astfel o modalitate de a deforma spațiul-timp la scară microscopică și sugerează posibilitatea, pentru un obiect sau o persoană, de a călători în timp. Dacă putem deforma spațiul-timp, ca orice corp, este timpul și spațiul care sunt deformate sau îndoite; este una dintre bazele cercetării călătoriilor în timp.
SF preia aici pentru a descrie un viitor in care oamenii vor crea bucle de timp și de a controla detaliile de sosire. Acest lucru nu contrazice argumentul lui Stephen Hawking potrivit căruia călătoria în timp nu va avea loc, deoarece am fi avut apoi vizite de la urmașii noștri: o buclă de timp ne-ar permite doar să ne întoarcem în timp până la crearea sa, cu alte cuvinte, creată în 2300 și utilizat în 3000, nu ar face posibilă revenirea până în anul 2300 și nu înainte.
Kurt Gödel a demonstrat că într-un univers care se rotește și nu se extinde , relativitatea generală implică faptul că o călătorie spațială lungă poate duce la întoarcerea la punctul de plecare la o dată anterioară datei de plecare. Rezultatul l-a tulburat pe Albert Einstein , care nu și-a imaginat că relativitatea generală a lăsat ușa deschisă spre posibilitatea de a se întoarce în timp (relativitatea specială a interzis-o). Știm prin observație că universul nu îndeplinește criteriile lui Gödel (fizicienii consideră chiar că, deoarece permite călătoria în timp, acest univers s-ar putea să nu existe).
Se crede că proiectul lui David Deutsch de călătorie retrogradă nu încalcă cauzalitatea : este o aplicație a principiului lui Turing prin intermediul unui generator de realitate virtuală (un imens calculator cuantic ) care ar permite unui observator să aibă interactivitate cu un trecut paralel cu al nostru (deci diferit de al nostru … Dar identic din toate punctele de vedere! ). Interactivitatea cu acest trecut paralel nu ar produce un paradox temporal . Posibil din punct de vedere fizic, conform autorului său, acest tip de călătorie rămâne deocamdată în domeniul speculațiilor.
Autorii, în special scriitorii de science fiction, au explorat pe scară largă multe, multe variante imaginabile ale posibilităților și problemelor produse de o astfel de călătorie.
Datorită riscurilor schimbării evenimentelor trecute, genul călătoriilor în timp se alătură sincronizării în unele lucrări. Steampunk , proiectarea viitorului într - un al XIX - lea secol mutat, de asemenea , o parte a cursei de timp, dar proiectat cu un flashback, în timp ce istoria alternativă este o abatere.
Filmul lui Christopher Nolan Interstellar (2014) descrie călătoria în timp urmând teoria generală a relativității a lui Einstein. Astfel, o echipă de astronauți care călătorește în câmpul gravitațional al unei găuri negre suferă o urzeală temporală și în câteva ore trăiește echivalentul a câteva decenii pe Pământ (și chiar și pentru astronautul rămas în principalul navei spațiale, care a îmbătrânit vizibil). Acest tip de călătorie în timp este deci mai degrabă un „salt” în timp și nu lasă posibilitatea unei întoarceri în trecut sau a unei călătorii retrograde. Cu toate acestea, sfârșitul filmului arată călătoria în timp real - sau mai bine zis „în afara timpului”: se speculează că gravitația este singura forță care poate traversa dimensiunile temporale, ceea ce îi permite protagonistului să transmită un mesaj (deci doar informații) către fiica sa când era copilă, înainte de călătoria ei interstelară și, prin urmare, pentru el însuși în acel moment, care a interpretat acest mesaj fără să știe că el însuși l-ar fi transmis din viitor.
Posibilitatea călătoriei în timp distruge o formă puternică a principiului cauzalității prin ruperea legăturii dintre ceea ce a fost și ceea ce va fi, cu un impact metafizic ale cărui consecințe sunt proporționale cu ușurința mai mare sau mai mică a acestui tip de călătorie.
Ghidul Galaxy , de Douglas Adams , spunea că conjugarea corectă a unui verb care descrie o călătorie în timp este o problemă mult mai proastă decât paradoxurile temporale. De exemplu, când tocmai am făcut un salt în trecut, trebuie să avem un timp gramatical care să descrie un eveniment care va veni în timpul universului, deja desfășurat în timpul său. În universul lui Adams, multe timpuri gramaticale au fost inventate pentru a depăși această problemă.
Scriitorii tradiționali de ficțiune științifică ( Isaac Asimov în The End of Eternity sau Poul Anderson în Time Patrol ) consideră nu numai că o modificare slabă a trecutului va avea un impact redus asupra secolelor următoare, ci și că, cu cât ne îndepărtăm mai mult de evenimentul modificat , cu atât consecințele se estompează. Dimpotrivă, autorii recenți insistă adesea asupra efectului fluture care, potrivit lor, face ca orice călătorie în perioade foarte îndepărtate din istoria Pământului să fie extrem de periculoasă pentru întreaga umanitate ( Alex Scarrow în Time Riders , Chris Archer în High Tension , KA Applegate în Animorphs , sau Ray Bradbury în nuvela A Thunderbolt ).
În timpul patrulei lui Poul Anderson , profesorul de timp de călătorie oferă următorul argument: o oaie care aparține unei efective chiar acum 500 de ani poate fi un strămoș al tuturor oilor crescute acum într-o țară. Uciderea acestei oi ar duce la dispariția tuturor oilor din țară? Dimpotrivă, ar exista la fel de multe oi, cu excepția unei diferențe în codul lor genetic, care a devenit nesemnificativ de-a lungul generațiilor. Autorul explică prin lucrarea sa că „țesătura” temporală s-ar autoregla prin ea însăși reparând „tăieturile” cauzate de călătorii în timp. Pe de altă parte, unele evenimente sunt considerate cruciale în evoluția universului și nu ar trebui schimbate. În plus, poate exista discontinuitate în țesătura temporală și legile cauzalității și conservării pot fi, în teorie, încălcate.
Într-o nuvelă plină de umor, Une nuit interminable , scriitorul francez Pierre Boulle dezvoltă până la absurd implicațiile unei călătorii în timp, călătorii din viitor conducând, într-un bistro din Montparnasse, un război în grinzi de dezintegratori împotriva unei trupe de călători din trecut, care sunt proprii lor strămoși.
Alți autori permit personajelor lor să călătorească în timp, în timp ce le este imposibil să schimbe trecutul. Acesta este cazul cu HG Wells în The Time Machine și este, de asemenea, o soluție pentru rezolvarea paradoxurilor .
De când este afectat prezentul?În unele povești SF, când un călător în timp încearcă să modifice radical trecutul, cei care au rămas în epoca din care proveneau călătorul au în mod paradoxal un termen pentru a trimite urmăritori. Astfel, în albumul La Cité des eaux movantes de Valérian și Laureline (scenariul Pierre Christin ), când criminalul Xombul se alătură trecutului, intenționează să aducă schimbări care ar provoca inexistența Galaxiei. Călătorind la epoca în cauză, eroii reușesc să prevină o schimbare majoră în trecut.
În sfârșitul eternității de Isaac Asimov , motivele acestei persistențe sunt mai bine explicate: specialistul explică faptul că, deși trimiterea unei persoane în trecut poate provoca un accident care duce la inexistența serviciului temporal, aceasta continuă să existe atât timp cât acțiunile oferă o mare probabilitate de a repara accidentul.
Există, de asemenea, povești în care anumite personaje pot fi protejate de schimbările din trecut. În Valerian , încă există trei pământeni, în ciuda ștergerii Pământului: Valerian și Laureline, care au obținut această favoare de la „Dumnezeu”, și Jal , care se afla într-o misiune la frontierele universului (și, prin urmare, „la îndemâna”) în momentul ștergerii. La fel, în desenele animate Justice League , în episodul „Reign of Savage” , câmpul energetic Green Lantern păstrează eroii neatinși de valul modificării prezentului. Dacă tuturor locuitorilor universului li se pare normal să trăiască într-o lume dominată de naziști , eroii își păstrează amintirile despre lumea reală și nu dobândesc pe alții; deci ghicesc că un călător în timp trebuie să fi schimbat cursul celui de- al doilea război mondial .
Voință liberă și cunoștințele sunt cele două principii Metapsychological care reglementează acțiunile și gândurile noastre. Avem atât liber arbitru, cât și cunoștințe doar la timpul prezent. Pe de o parte, cunoașterea este formată din informații senzoriale furnizate de mediul înconjurător și informații reflectate, adică ceea ce putem stabili „în cunoștință de cauză”. Pe de altă parte, liberul arbitru este inerent, deoarece nimeni nu acționează în același context de cunoaștere ca și noi.
Călătoria în timp implică următorul paradox metapsihologic: o persoană care călătorește în trecut ar avea acces doar la cunoștințe, în măsura în care le cunoaște, și este lipsită de liberul său arbitru, deoarece o altă persoană a acționat deja cu bună știință pentru timpul T-1 iar poziția X. Călătorul ar fi constrâns infinit în acțiunile sale, ar fi un om-mașină. Pe de altă parte, un individ care călătorește în viitor ar avea doar liberul său arbitru, dar nu ar avea acces la cunoaștere, deoarece nu ar exista încă în noosferă . Orice acțiune ar fi atunci inutilă, pentru că liberul arbitru nu are loc fără cunoașterea faptelor. Am demonstrat paradoxul metapsihologic potrivit căruia liberul arbitru și cunoașterea sunt disponibile și verificabile numai în timpul prezent și dispar inerent în momentele T-1 și respectiv T + 1.
Paradoxurile temporale sunt situații auto-contradictorii ( paradoxul bunicului : ce s-ar întâmpla dacă aș încerca să mă întorc în timp și să-l omor pe bunicul meu? - exemplu datorat romancierului René Barjavel în 1943 în Le Voyageur imprudent ), sau dimpotrivă fără o cauză exterioare lor, făcute posibile prin călătoria în timp.
În ficțiunea științifică , nu încercăm neapărat să le rezolvăm, dar o putem face aducând un univers paralel sau oferind călătorilor responsabilitatea de a evita astfel de situații (și din moment ce se află în această situație, este să ieși din el făcând ceea ce trebuie, ceea ce este în conformitate cu poziția lui Descartes asupra lui Dumnezeu care prin postulat nu se contrazice), sau chiar postulând că istoria este înghețată, ceea ce impune menținerea unei istorii globale coerente (absența situații de auto-contradicție, există doar situații de auto-împlinire - dar care pot avea mai multe soluții diferite în universuri paralele).
În esență, călătoria în timp încalcă majoritatea principiilor cunoscute de conservare (considerând universul ca un sistem izolat): masă , energie , sarcină etc.
De exemplu, imaginați-vă o persoană A care se află într-o mașină a timpului și un martor B care îl observă: individul A folosește mașina pentru a se întoarce în trecut, iar în momentul următor martorul B notează că și masa care constituie mașina deoarece pasagerul său a dispărut. Și, din moment ce se presupune că este în trecut, deducem că a dispărut din univers în acest moment precis, ceea ce încalcă principiul conservării masei.
Să te întâlnești în timp ce călătorești în timp este o posibilitate teoretică (dacă este posibilă călătoria în direcția retrogradă) care nu este un paradox în sine. Cu toate acestea, mai mulți autori au subliniat cât de confuz ar fi pentru personaje și, de asemenea, cât de fascinantă este o astfel de situație.
„[O modificare a trecutului] ar putea duce la un întreg lanț de schimbare, dar matematica Stasis indică faptul că este un lanț convergent. Cantitatea de schimbare scade odată cu trecerea timpului și lucrurile revin la letargia anterioară. "