Dossier Temps : C’est relatif!

18 février 2022 - Curium

Le temps n’est pas une mesure universelle. Il est absolument et parfaitement relatif. La preuve? Les voyages dans le temps sont possibles!

À HAUTE VITESSE, LE TEMPS RALENTIT

Quand l’astronaute Gennady Padalka est revenu de son séjour de deux ans et demi dans la Station spatiale internationale (SSI), il a atterri 0,02 seconde dans le futur. Un tout petit voyage dans le temps, mais bien réel.

Ce décalage découle du mouvement de la SSI, qui avance à 7 km/s, soit 3 600 km/h. À cette vitesse, le temps ralentit légèrement – il se dilate. Si la SSI avait été plus rapide – disons 300 000 km/s, la vitesse de la lumière –, Gennady Padalka aurait voyagé de 47 ans dans le futur!

DILATER LE TEMPS?

Se déplacer à haute vitesse fait en sorte que le temps s’écoule plus lentement. C’est le concept de dilatation du temps, qui nous vient d’Albert Einstein.

Depuis, la théorie de la relativité a été vérifiée, avec les accélérateurs de particules et les satellites en orbite rapide autour de la Terre. Les cadrans de ces derniers étaient quelques millièmes de seconde en retard par rapport aux horloges restées sur Terre. Ainsi, après un voyage dans un engin spatial rapide, on revient un peu plus jeune que les gens restés sur Terre.

Pour percevoir une différence d’âge notable, il faudrait toutefois un engin spatial se déplaçant à au moins 10 % de la vitesse de la lumière, donc à environ 30 000 km/s. On est très loin du compte: Apollo, la fusée la plus rapide jamais construite, atteignait 11 km/s.

PRÈS D’UNE MASSE, LE TEMPS SE DILATE

Les objets ultramassifs, comme les trous noirs, déforment l’espace-temps à la manière d’une boule de bowling déposée sur un lit. On dit que leur champ gravitationnel est fort. Si on se place à leur proximité, le temps se dilate.

L’objet le plus massif de notre Galaxie est le trou noir qui se situe en son centre. En tournant autour de lui pendant 30 minutes (pour nous), on en ressortirait théoriquement plusieurs centaines d’années plus tard (pour les autres).

Il reste toutefois deux légers problèmes à régler:

1. Ce trou noir est situé à 26 000 années-lumière de nous (approximativement 700 MILLIONS d’années de voyage en fusée Ariane!).

2. Avant même le premier tour, sa force nous allongerait comme des spaghettis (la «spaghettisation»), avant de nous faire exploser.

Des volontaires?!

C’EST DU DÉSORDRE!

De toutes les lois de la physique, une seule tient compte du passage du temps. C’est le second principe de la thermodynamique, qui décrit ce qui se passe quand votre chocolat chaud devient froid. Sans four micro-ondes, il restera froid! C’est irréversible.

Un autre exemple? Mettez une goutte de colorant dans un verre d’eau. Ses particules se mélangeront à l’eau, sans possible retour en arrière. Les spécialistes de la physique diront que le désordre augmente. Impossible de recréer une goutte de colorant !

LE TEMPS N’EXISTE PAS POUR LES PARTICULES

À l’échelle des particules, il n’existe ni passé ni futur. Les deux sont mélangés.

L’explication ici.

Avertissement: Risque de surchauffe du cerveau!

ÇA VA SUR NEPTUNE ?

Votre présent n’est pas exactement celui des autres. Il y a toujours un décalage, bien que minime à l’échelle terrestre. Dans une même pièce, il correspond aux quelques nanosecondes nécessaires pour que la lumière éclairant votre interlocuteur·trice se rende à vos yeux, ou sa voix jusqu’à vos oreilles. Mais à grande échelle, le décalage s’accroît. Si vous pouviez communiquer par Messenger avec une personne vivant sur Neptune, le décalage serait de 4 heures! Le temps nécessaire pour que l’information se rende à vous, sa vitesse maximale étant celle de la lumière (300 000 km/s).

VOYAGER DANS LE PASSÉ

En théorie, on pourrait visiter le passé en traversant un trou de ver, une structure hypothétique imaginée par les physiciens Nathan Rosen et Albert Einstein. Les mots-clés sont ici «théorie» et «hypothétique». Il faudrait d’abord trouver l’un de ces minusculissimes trous (ils seraient 100 millions de milliards de milliards de milliards de milliards de fois plus petits que nous), puis l’élargir en utilisant l’énergie négative antigravitationnelle… qui est elle aussi hypothétique!