Boucle temporellepeut-on envoyer une lettre vers le passé ?
Les courbes temporelles fermées sont permises par la relativité générale, mais la physique les interdit peut-être. La vraie science derrière la fin de Cosmos Era « Boucle temporelle ».
Est-il physiquement possible d'envoyer une lettre vers le passé ? En théorie, les courbes fermées de genre temps sont des solutions des équations de la relativité générale (Morris, Thorne et Yurtsever, 1988). En 1991, David Deutsch a montré qu'une version quantique peut éviter le célèbre « paradoxe du grand-père ». Mais construire réellement une machine à voyager dans le temps et envoyer un message avant le début de l'univers relève de la pure fiction, et la conjecture de protection de la chronologie de Stephen Hawking dit que la physique l'empêcherait.
Cette page explique d'abord comment débloquer la fin « Boucle temporelle » dans le jeu. Elle présente ensuite la science réelle derrière : ce qu'est une courbe fermée de genre temps, pourquoi la condition d'autocohérence de Deutsch contourne les paradoxes, et quels types de voyage dans le temps sont réellement permis. Elle se termine par une liste de recherches réelles apparentées et du lien de chacune avec cette fin.
Comment la débloquer
- Indice : au bout de la constellation de l'Espace-temps, il y a une lettre adressée au passé.
- Condition : débloquez « Message vers le début », puis assistez à la fin de l'univers.
- Récompense : une ligne de signature est ajoutée définitivement à la fin du chapitre 1 du journal de l'Observateur.
Cette fin appartient à la catégorie Espace-temps. Le nœud « Message vers le début » envoie un message avant la première seconde de cet univers. Sous la condition d'autocohérence de Deutsch, ce ne peut être qu'un message déjà reçu.
Science réelle : boucles et paradoxes
Les courbes fermées de genre temps sont des solutions permises par les équations de la relativité générale. C'est un résultat théorique sérieux, pas de l'imagination de science-fiction.
Le problème, ce sont les paradoxes, dont le plus célèbre est le paradoxe du grand-père. Deutsch a montré que la version quantique d'une boucle peut l'éviter. Sa condition d'autocohérence exige que tout ce qui se passe dans la boucle soit cohérent, donc un message envoyé vers le passé ne peut être qu'un message déjà reçu. Le « Message vers le début » du jeu suit cette condition.
Voyages dans le temps réellement permis
La Machine à explorer le temps de H. G. Wells (1895) est le roman de voyage dans le temps le plus connu. Son arrière-plan scientifique est le suivant : la relativité restreinte permet bel et bien le voyage vers le futur (dilatation du temps), alors qu'aucun schéma viable pour revenir dans le passé n'a jamais été trouvé. Aller vers l'avant est permis par la vraie physique. Revenir en arrière est le problème.
« —All You Zombies— » de Robert Heinlein (1959) est l'exemple littéraire le plus connu de paradoxe d'amorçage : un agent temporel se déplace entre différentes décennies, recrute de nouvelles personnes, et finit par découvrir que tous les personnages de l'histoire sont la même personne. En physique, la condition d'autocohérence de Deutsch permet des boucles de ce genre.
Fiction du jeu, pas réel
Ce qui suit est de la fiction : construire réellement une machine à voyager dans le temps et envoyer un message avant le début de l'univers. La conjecture de protection de la chronologie de Hawking dit que la physique l'empêcherait. Dans le jeu, le nœud « Message vers le début » pose une question au joueur : vous souvenez-vous de la première phrase que vous avez entendue au commencement ?
Recherches réelles apparentées
Les études ci-dessous portent sur l'espace-temps, la relativité et le destin de l'univers. Ce sont des sciences réelles liées à ce sujet. Elles ne sont pas des preuves directes de la fin Boucle temporelle, seulement un arrière-plan pour la physique qu'elle touche.
- Maxwell a unifié électricité et magnétisme et calculé que la vitesse des ondes électromagnétiques égale celle de la lumière : la lumière est une onde électromagnétique (Maxwell, Philosophical Transactions of the Royal Society, 1865).
- Le temps et l'espace ne sont pas absolus. Un employé de l'office des brevets a publié quatre articles en un an qui ont changé la physique (Einstein, Annalen der Physik, 1905).
- La relativité générale permet une « bulle de distorsion » qui comprime l'espace devant et l'étire derrière, mais elle demande une énergie négative qui n'existe peut-être pas dans la réalité (Alcubierre, Classical and Quantum Gravity, 1994).
- Les effets quantiques font rayonner lentement de l'énergie aux trous noirs. Les trous noirs ne sont pas éternels et finiront par s'évaporer (Hawking, Nature, 1974).
- Deux trous noirs ont fusionné il y a 1,3 milliard d'années, et l'humanité a enfin entendu les ondulations de l'espace-temps, confirmant une prédiction d'Einstein vieille d'un siècle (Abbott et al., LIGO et Virgo, Physical Review Letters, 2016).
- Le destin de l'univers dans des milliers de milliards d'années et au-delà : les étoiles s'éteignent, les protons peuvent se désintégrer, et les trous noirs finissent par s'évaporer (Adams et Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997). Ce dernier élément est pertinent car débloquer la fin exige d'assister à la fin de l'univers.
Base réelle
Les courbes de genre temps fermées sont des solutions permises par les équations de la relativité générale (Morris, Thorne, Yurtsever 1988) ; Deutsch a montré en 1991 que la version quantique évite le paradoxe du grand-père.
Message vers le commencement: Envoyer un message avant la première seconde de cet univers. D'après la condition d'autocohérence de Deutsch, ce ne peut être qu'un message déjà reçu.
—All You Zombies— (Robert A. Heinlein, 1959), côté science : c'est l'exemple littéraire le plus célèbre du paradoxe du bootstrap ; en physique, la condition d'auto-cohérence de Deutsch permet l'existence de telles boucles fermées.
La Machine à explorer le temps (H. G. Wells, 1895), côté science : la relativité restreinte permet le « voyage vers le futur » (dilatation du temps) ; remonter vers le passé n'a toujours aucune proposition viable.
Recherches liées
Ces études sont liées au sujet mais ne prouvent pas directement le contenu de cette page.
Ondes gravitationnelles: Deux trous noirs ont fusionné il y a 1,3 milliard d'années, et les ondulations de l'espace-temps ont enfin été entendues par l'humanité, confirmant la prédiction d'Einstein faite un siècle plus tôt.
Source : Abbott et al. (LIGO & Virgo), Physical Review Letters 2016, "Observation of gravitational waves from a binary black hole merger"
Théorie du champ électromagnétique: Maxwell a unifié l'électricité et le magnétisme et calculé que la vitesse des ondes électromagnétiques égale celle de la lumière : la lumière est une onde électromagnétique.
Source : Maxwell, Philosophical Transactions of the Royal Society 1865, "A dynamical theory of the electromagnetic field"
Relativité restreinte: Le temps et l'espace ne sont pas absolus. Un petit employé d'un bureau de brevets a publié quatre articles qui ont changé la physique en une seule année.
Source : Einstein, Annalen der Physik 1905, "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"
Les trous noirs s'évaporent: Les effets quantiques font rayonner lentement de l'énergie aux trous noirs. Les trous noirs ne sont pas éternels et finiront par s'évaporer.
Source : Hawking, Nature 1974, "Black hole explosions?"
Moteur à distorsion: La relativité générale autorise une « bulle de distorsion » qui comprime l'espace devant et l'étire derrière, mais elle exige une énergie négative qui n'existe peut-être pas dans la réalité.
Source : Alcubierre, Classical and Quantum Gravity 1994, "The warp drive: hyper-fast travel within general relativity"
Le dernier chapitre de l'univers: A calculé le destin de l'univers sur des milliers de milliards d'années et au-delà : les étoiles s'éteignent, les protons se désintègrent peut-être, et les trous noirs finissent par s'évaporer.
Source : Adams & Laughlin, Reviews of Modern Physics 1997, "A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects"
Fiction du jeu (inventée)
- Construire réellement une machine à remonter le temps et envoyer un message d'avant le début de l'univers relèvent tous deux de la fiction.
- La conjecture de protection de la chronologie de Hawking soutient que la physique l'en empêcherait.
- Nœud « Message vers le début » : te souviens-tu de la première phrase que tu as entendue tout au début ?
- Résumé du roman —All You Zombies— : un agent temporel voyage entre les époques pour recruter de nouvelles personnes, et finit par découvrir que tout le monde dans l'histoire est la même personne.
- Résumé du roman La Machine à explorer le temps : un inventeur chevauche une machine qu'il a construite jusqu'à l'an 800 000 et au-delà. L'humanité s'est scindée en Éloïs frêles en surface et en Morlocks sous terre.