Den tidsreiser er et viktig tema i science fiction , til poenget med å bli betraktet som en sjanger i seg selv. Ideen om å gjenoppleve fortiden eller på forhånd oppdage fremtiden er en menneskelig drøm forårsaket av det faktum at mennesket beveger seg fremover i tid permanent, men irreversibelt (og i våken tilstand tilsynelatende lineært).
Den første omtale av tidsreiser ville være karakteren til Merchin Enchanter i Arthur-syklusen til Riddere av det runde bordet , som besøkte tidligere tider. De Kelterne trodde på muligheten for å reise i tid og i en parallell verden, fra gravene , hauger eller visse steder. Men problemet med tidsreiser er ganske relatert til orakelet , som allerede eksisterte blant grekerne og kunne føre til de samme paradoksene.
Fysikere og filosofer, like mye som science fiction-forfattere , er interessert i tidsreiser, de teoretiske effektene av lyshastighetsreiser og de logiske paradoksene som ville oppstå fra tidsreiser.
For en gitt observatør, tid innebærer reise på reise i en tid forskjellig fra den foreliggende han har igjen , enten i det siste, den fremtidige eller en alternativ historie, i det vesentlige uten forskyvning på plass i forhold til et system. Lokale koordinater . Tidsreiser kan utføres av en materiell kropp som kanskje ikke er et levende vesen, og som vanligvis brukes en spesiell enhet som kalles en tidsmaskin.
Tidsreiser er et begrep behandlet i filosofi så vel som i vitenskap og litteratur, men som genererer mange paradokser innen disse tre områdene. Uten å være uforenlig med generell relativitet eller kvantemekanikk, blir midlene for å oppnå det ansett som hypotetiske på vår skala og med dagens teknologi. Spørsmålene som stilles er forskjellige for reiser til fortiden sammenlignet med reiser til fremtiden.
Følgende forestillinger anses ikke å være tidsreiser: søvn, kryogen frysing, virtual reality-simulator, krystallkulevarsel, isolasjon, endring av tidssone osv.
Den mest kjente definisjonen av tidsreiser er formulert av David Lewis :
“Hva er tidsreiser? Dette innebærer uunngåelig en tidsforsinkelse mellom tid og tid. Hver reisende reiser og ankommer deretter bestemmelsesstedet; tiden mellom avgang og ankomst (positiv eller kanskje null) er reisens varighet. Men hvis han er en tidsreisende, tilsvarer ikke tidsavstanden mellom avgang og ankomst reisens varighet. [...] Hvordan kan det være at de samme to hendelsene, hans avgang og hans ankomst, er atskilt med to ulik forsinkelser? […] Jeg svarer ved å skille ut selve tiden, den eksterne tiden som jeg også vil kalle den, fra den personlige tiden til en bestemt tidsreisende: omtrent hva som måles med armbåndsuret hans. Reisen tar en time av sin personlige tid, la oss si. […] Men ankomsten er mer enn en time etter avgang i ekstern tid, hvis han reiser mot fremtiden, eller ankomsten er før avreise i ekstern tid […] hvis han reiser mot fortiden. "
En annen definisjon av tidsreiser likestiller den med eksistensen av lukkede tidskurver, et Lorentziansk utvalg av en materialpartikkel i romtid som går tilbake til utgangspunktet.
Noen forfattere aksepterer eksistensen av to tidsmessige dimensjoner, og andre ser for seg scenarier som består av flere "parallelle" universer, hver med sin egen firedimensjonale romtid. Men spørsmålet er om en tur til en annen tidsdimensjon eller til et annet parallelt univers faktisk er tidsreiser eller virtuelt.
Å undersøke muligheten for å gå tilbake i tid i et hypotetisk univers beskrevet av en Gödel-måling, førte til at Kurt Gödel argumenterte for at tiden kunne være en slags illusjon, en annen dimensjon av rommet, som ga opphav til en "kube med 4 dimensjoner" Tesseract eller Hypercube .
Den egyptiske tenkeren Ptahhotep (2650-2600 f.Kr.) sa: “Følg ditt ønske så lenge du lever og ikke utfører mer enn det som er bestilt, ikke reduser varigheten av å følge ønsket, for bortkastet tid er en vederstyggelighet for ånden […] "
Den inkaene sag tid og rom som et unikt konsept som kalles en pasha .
Antikkens filosofi hadde to forskjellige time begreper: for tilhengerne av den greske filosofen Heraklit , er verden en kontinuerlig flyt, mens i henhold til Parmenides' metafysikk , sannhet og virkelighet er stabile og evig. Basert på disse metafysiske begrepene utviklet McTaggart et argument for tidens ikke-realitet som har blitt et vanlig utgangspunkt for å diskutere dens natur. Bare den parmenidiske filosofien, som fortiden og fremtiden er like reell som nåtiden, gjør det mulig å tenke seg reise i tid.
Aristoteles hevdet at endring det siste er også utover kraften i Guds . Av denne grunn "tenker ingen på fortiden, men på hva som er fremtiden og som kan være annerledes".
I hinduistisk mytologi , Mahabharata , blir historien om kong Raivata Kakudmi fortalt, som reiser til paradis for å møte skaperen av Brahmā , og er overrasket over å finne ut at han kommer tilbake til jorden etter flere århundrer.
Den buddhistiske Pāli Canon sier at Payasi Sutta fortalte en av Buddhas disipler , Kumara Kassapa, at han sa at "i paradis de tretti-tre devaene, tiden går i et annet tempo og folk lever mye lenger. I vårt hundre år gamle århundre ville bare en dag, tjuefire timer, ha gått for dem. "
Middelalderens filosofer og teologer utviklet konseptet om et univers med en endelig fortid med en begynnelse, i dag kalt temporal finitism.
Den generelle relativitetsteorien antyder at en passende romtidsgeometri eller visse typer bevegelser i rommet kan tillate tidsreiser hvis disse geometriene eller bevegelsene er mulige. Muligheten for lukkede kurver i tid (verdener som danner sløyfer innelukket i rommet), slik som Gödels romtid, som det finnes løsninger på generelle relativitetsligninger for, ville tillate reise i fortiden, men løsningens sannsynlighet er usikker.
For å reise i tid, er det nødvendig å reise raskere enn lysets hastighet , som i tilfelle kosmiske strenger , ormehull og Alcubierre-beregninger . Hawking formulerte den kronologiske beskyttelsesspekulasjonen og antydet at de grunnleggende naturlovene ikke tillater tidsreiser, men at en klar beslutning bare kan tas i en fullstendig enhetlig teori om kvantegravitasjon .
Ormehull er teoretiske objekter som består av en buet romtid, muliggjort av Einsteins feltrelativitetsligninger. Tidsreiser er mulig i dette tilfellet hvis den ene enden av ormehullet akselereres til en betydelig brøkdel av lysets hastighet og deretter returneres til utgangspunktet. Man kan også tenke seg bruken av en enkelt ormehullsoppføring, flyttet i gravitasjonsfeltet til et objekt hvis tyngdekraften er større enn den for den andre oppføringen, og deretter ført tilbake til en posisjon nær den andre oppføringen. I begge tilfeller bestemmer tidsutvidelsen at enden på ormehullet som er flyttet er mindre enn den stasjonære enden.
Å bygge et gjennomsiktig ormehull vil kreve at det eksisterer en negativ energisubstans og en energifordeling som bryter med forskjellige energibetingelser, men tidsreiser vil likevel være mulig på grunn av Casimir-effekten i kvantefysikk .
I tilfelle av et signal hvis hastighet er mindre enn eller lik lyshastigheten, har overføring skjedd før mottak. Hvis hastigheten er større enn lysets hastighet, mottas signalet før det sendes. Vi kan si at signalet returnerte i tide (takyonisk antitelefon).
I kvantemekanikk er det fenomener som kvante teleportering , Einstein-Podolsky-Rosen paradoks eller kvanteutskillelse som kan tillate tidsreiser. Bohms tolkning antar at viss informasjon øyeblikkelig utveksles mellom partikler for å opprettholde korrelasjoner mellom dem, en effekt kalt "spooky action on a distance" av Einstein. Men moderne teorier tillater ikke tidsreiser på grunn av bevaring av årsakssammenheng .
De mange universene Everett kvantemekanikk gir en løsning på bestefarens paradoks , og involverer ideen om tid den reisende kommer til et univers som er forskjellig fra der det kommer; men i et slikt tilfelle er det ikke en "sanntid" -tur. Den aksepterte tolkningen av flere verdener antyder at alle mulige kvantehendelser kan vises i historier som utelukker hverandre. Stephen Hawking hevder at hver reisende bare skal kunne en sammenhengende historie, så tidsreisende blir i sin egen verden i stedet for å reise til en annen.
Daniel Greenberger og Karl Svozil foreslo en kvantemodell for det tidløse paradokset: fortiden observert i dag er deterministisk (bare en mulig tilstand), men nåtiden observert i fortiden har mange mulige tilstander til handlinger (uunngåelig) forårsaker deres "kollaps" i ett stat.
Reise til fremtiden innebærer en utvidelse av tiden, en direkte konsekvens av inversjonen av lysets hastighet (Alain Ferraro 2007) ved å bevege seg i relativistiske hastigheter eller under påvirkning av tyngdekraften .
Begrepet tidsreiser er uløselig knyttet til en moderne tidsoppfatning.
Fra begynnelsen er det en litterær prosess som er ment å avsløre tesene til en forfatter om hans visjon om fremtiden. Fra dette synspunktet er prosessen med tidsreiser en variant, et spesielt aspekt av forventningsromanen . Dermed smelter temaet for tidsreiser sammen, fra Herbert George Wells ( Time Machine ) videre med en beskrivelse av fremtiden med sterkt politisk innhold, ganske nær det til Jules Verne ( Paris i det tjuende århundre ), som imidlertid ikke er et sted: fra de første "vitenskapelige romanser" hvis XIX - tallet vil være så prolix, er forventning og tidsreiser de to aspektene av det samme prosjektet: beskrive fremtiden lys eller urovekkende . Men å få hovedpersonen til å reise gjennom tiden er en praktisk måte å få det samtidige synspunktet til å bli hørt live , og " tidsreisende " deler naturlig nok leserens fordommer, måter å tenke på og forbløffe. Dette avviket kunne bare friste forfattere av de veldig interessante fortellemulighetene det ga.
Dermed beskriver Wells ' viktorianske og tydelig sosialistiske "tidsutforsker" i ettertid av sin tid det skremmende degenererte samfunnet i året 802701, med mange hentydninger, nettopp til oppfinnelsene som dukket opp på Wells' tid: fabrikker under jorden, akselerert mekanisering av byer, skyskrapere , jerntårn osv. Voyageur-uforsiktig av René Barjavel gjentar den samme tanken: fremtiden veldig fjern ("året 100 000") og biologisk degenerering av menneskeheten, den tidsreisende overraskelse som, som hos Wells, en forsker som er i stand til å forstå det uforståelige (fremtiden) og forklar det til leseren.
Ideen om tidsreiser vises bare med ideen om fremgang , nettopp med science fiction og forventning. Selv om det sier seg selv at fremtiden skal bringe forandring, at fremtiden eksisterer fra et filosofisk synspunkt, har det ikke alltid vært slik. Ideen om tidsreiser ville ikke ha gått opp i tankene til en antikkens greske , slik som i gamle tider var syklisk. I tillegg var endringene langsomme og knapt merkbare på omfanget av et menneskeliv. Det er derfor forestillingen om fremgang, om evolusjon, om endring som har modifisert vår visjon om tid, betraktet som delt inn i fortid, nåtid og fremtid. Disse forestillingene eksisterte absolutt, men "fremtiden" skulle ikke ha noen interesse i seg selv: det handlet om en bestemt hendelse som skulle komme at Pythia ble avhørt i Delphi . De gamle grekerne så fremtiden bare som oppfyllelse av skjebnen , kun kjent for gudene. Så det var ingen "fremtidig verden" eller "tid framover" slik vi forstår dem. Dette er forestillinger som er uløselig knyttet til ideen om evolusjon og fremgang, ideer som er fremmed for de gamle og middelalderen.
Tanken om at fremtiden vil bringe ting som er overraskende nok til å generere romantisk interesse, dukker ikke opp før renessansen . Uten å være en ekte science-fiction roman, er La Nouvelle Atlantide av Francis Bacon (1561-1626) utvilsomt en slags forventningsroman om fremtidens by styrt av visdom og vitenskap. Selvfølgelig krysser reisende ikke tiden, men havene. Likevel er det virkelig en "fremtid" by som Bacon beskriver for oss, og ikke lenger en "ideell" by som Platon . Bacon beskriver et perfekt samfunn som kan oppnås med vitenskap, og derfor oppnåelig i fremtiden.
Bare i andre halvdel av XX th århundre, narrative enhet av tidsreiser blir slitt, vil forfatterne være interessert i paradokser som genereres av denne hypotesen. Faktisk, når du reiser i tid, og spesielt i fortiden, kan det omgå skjebnen. De som reiser raskere enn folk flest kjenner fremtiden og kan planlegge for den.
Fra dette synspunktet er det i hovedsak årsak og virkning-lenker at SF vil være interessert i denne perioden, med utallige muligheter. (Se nedenfor: "Konsekvenser av tidligere endringer" .)
Turen bakover i tid virker a priori høyst usannsynlig. For å gjøre dette, må vi forlate kausalitetspostulatet, som krever at effekten skal finne sted etter årsaken. Det ville da være nødvendig å innrømme at fortiden fremdeles eksisterer, og at den derfor egentlig ikke er forbi .
Brudd på postulatet om kausalitet ville derfor indusere paradokser. For eksempel denne: skaperen av tidsmaskinen reiser i fortiden; i denne fortiden dreper han utilsiktet sin egen fra fortiden; denne hendelsen vil derfor avbryte opprettelsen av maskinen; derfor ville det være umulig for ham å ha reist tidligere og derfor ha drept seg selv; dette gjør da igjen maskinens eksistens mulig ... Resultatet er derfor en endeløs løkke, et tidsmessig paradoks .
Vi må imidlertid ikke glemme at kausalitetspostulatet bare er teoretisk fordi det kommer fra menneskelig logikk, som ikke kan tenke seg at en hendelse kan påvirke sin egen sak. Videre fordømmer nåværende vitenskap ikke på forhånd paradokser.
Likevel hadde Diracs ligninger fra 1934, som postulerer kausalitet, etablert som en gjensidig implikasjon at det var en ennå ukjent kategori av partikler i alle punkter som ligner på partikler av materie unntatt tegnet på deres ladning og visse kvanteegenskaper. Disse partiklene, oppdaget noen år senere, utgjør det vi nå kaller antimateriale . I følge disse ligningene, hvis antimateriale eksisterer, er imidlertid årsakssammenheng sant og gjelder, og bekrefter dermed dette postulatet .
Teorien om relativitets av Albert Einstein , og i forlengelsen, som av den generelle relativitetsteorien , eksplisitt tillate noen utvidelse av tiden, noe som ser ut som en "tidsreise". For eksempel vil en reisende som beveger seg i rommet med en hastighet nær lysets hastighet bare se noen få timer, hvor varigheten på jorden faktisk tilsvarer flere år, og tiden går saktere. (Sett fra jorden ) i romskipet i høy hastighet.
Denne effekten tillater imidlertid "tidsreiser" bare til fremtiden, og dessuten vil den være irreversibel; det kan derfor bare kvalifiseres som et "sprang" eller "sprang" i tide. I tillegg tillater ikke de nåværende metodene når det gjelder romfartsteknologi å reise med en hastighet nær lysets hastighet, og gjør denne effekten ubetydelig i praksis.
I mangel av konkrete indikasjoner på tidsreiser er det dessuten ikke viktig å anta dens eksistens. Stephen Hawking har antydet at fraværet av turister fra fremtiden er et sterkt argument mot eksistensen av tidsreiser - en variant av Fermi-paradokset , tidsreisende som erstatter utenomjordiske besøkende (se Robert Silverbergs romaner Parallel Times og Les Temporal deserters ). Dette argumentet er svekket av ideen om at noen timelige porter kunne bygges, men ikke ville føre den reisende til en dato før portens opprettelse, bortsett fra å anta at det er naturlige porter i universet. Vi kunne også motsette oss dette argumentet om at menneskeheten kunne ha dødd ut (virus, meteoritt ...) før vi hadde oppfunnet reisemidlene i tide. Merk at trodde UFO moderne utelukker ikke det faktum at manifestasjoner av UFOer i XX th og XXI th århundrer er fotsporene til besøkende i fremtiden i stedet for utenomjordiske besøkende, noe som ville motsier argumentet Hawking stund som unprovable som det motsatte (for nå).
Men Hawking mener at hvis gjeldende fysikklover ikke forby retrograd reise, må det være mulig å finne en: han har uttalt et slikt prinsipp under navnet på den kronologiske beskytningsformodningen . Hawking forklarer dette prinsippet analogt med termodynamikk : det første prinsippet forbød ikke produksjon av et kjøleskap som ville gi elektrisk energi; det er det andre prinsippet om termodynamikk som uttaler et slikt forbud. Denne sammenligningen innebærer at det kan være en lov som gjenstår å oppdage og som forbudet mot en slik tur resulterer i.
Paul Davies gir en annen forklaring på fraværet av tidsreisende. Som han viser i How to Build a Time Machine, kan maskiner som teoretisk muliggjør tidsreiser bare gå tilbake til datoen maskinen ble tatt i bruk, ikke før.
Noen eksperimenter i tidlig XXI th århundre hvert gi inntrykk av en retrograd effekt, men blir tolket ulikt av det vitenskapelige samfunn .
Den erfaring av Marlan Scully (som er inspirert av EPR paradoks og krever bruk av Youngs spalter ) antyder at ved kvante-nivå, vil en partikkel i fremtiden bestemme hans fortid. Dette fremhever vanskelighetene med å kvalifisere begrepet tid på kvanteskalaen, men i ingen tilfeller utgjør denne opplevelsen en makroskopisk og brukbar manifestasjon av omvendt årsakssammenheng .
Lijun Wangs eksperiment gjorde det mulig å sende bølgepakker gjennom en cesiumpære på cX310 Med effekten av en utgang fra bølgepakken 62 nanosekunder før den kom inn. Men dette er rett og slett på grunn av en ultra-brytning effekt og siden disse bølgepakker er ikke objekter består av veldefinerte partikler, kan de ikke bære noe energi eller informasjon fra fremtiden til fortiden, så der også., Ingen kausalitet brudd .
Endelig har “STL-effekt” -programmet, som for tiden blir testet av Dr. Ronald Mallett , det helt offisielle målet å observere et brudd på kausaliteten ved hjelp av et nøytron gjennom en fotonisk krystall som bremser lyset. Nøytronen ville dukke opp igjen i enheten før den ble forfallet. Rapporten ble utgitt i november 2006 og har støtte fra flere universiteter i USA. Men selv om dette eksperimentet fungerer på kvanteskala, som eksperimentet til Marlan Scully, kan man forvente en dekoherens i den makroskopiske skalaen. Så igjen, bortsett fra kvanteskalaen, kan vi fortsatt ikke snakke om kausalitetsbrudd .
Frank Tipler foreslo en forsamling som tillater retrograd tidsreise. Imidlertid bringer enheten inn slike energier at man kan tvile på muligheten, til og med teoretisk, for å produsere den og spesielt for å stabilisere den.
Denne monteringen involverer en roterende sylinder (en) . Hvis en sylinder er tilstrekkelig lang og tett, og roterer tilstrekkelig raskt i forhold til lengdeaksen, kan et fartøy som flyr rundt sylinderen i en spiralbane, reise bakover i tid (eller fremover, avhengig av fartøyets bevegelsesretning ).
Den nødvendige lengden, tettheten og hastigheten er imidlertid så stor at vanlig materie, som vi kjente til i dag, ikke er sterk og tett nok til å bygge den.
Det har blitt spekulert da kosmiske strenger (selve teoretiske objekter) kunne fungere som den roterende sylinderen (in) .
Ingeniør John William Dunne argumenterte i Le Temps et le rêve (1927) at drømmen gjorde det mulig å reise virtuelt i tide: “Er det mulig at drømmer, drømmer generelt, alle drømmer, drømmer om alt verden, er sammensatt av bilder fra tidligere erfaringer og bilder av fremtidige erfaringer, blandet i mer eller mindre like store proporsjoner? " Han baserte denne teorien på en undersøkelse av sine egne drømmer, hvorav noen var forutgående : forutanelse om utbruddet av Mount Pelee på Martinique eller forutanelse om ulykken posttoget London - Edinburgh .
JRR Tolkien ble inspirert av denne avhandlingen i noen av hans uferdige romaner: The Lost Road ( The Lost Road ) og The Notion Club Papers (publisert henholdsvis i bind 5 og 9 i The History of Middle-earth ). En studie av forholdet mellom Dunnes teori og Tolkiens tekster er presentert i V. Flieger , A Question of Time (1997).
Den generelle relativitetsteorien indikerer at det ville være konfigurasjoner der to sorte hull er koblet til hverandre. En slik konfigurasjon kalles vanligvis et ormehull eller sjeldnere en Einstein-Rosen-bro. Slike konfigurasjoner har sterkt inspirert science fiction-forfattere fordi de tilbyr en måte å reise veldig raskt over store avstander, eller til og med å reise gjennom tiden. I praksis virker slike konfigurasjoner, hvis de er autorisert av generell relativitet, totalt upraktiske i en astrofysisk sammenheng der de derfor ikke har noen praktisk interesse.
Forslaget om en tidsreisemaskin som bruker et ormehull vil fungere (hypotetisk) slik: du lager på en eller annen måte et ormehull, og deretter blir den ene enden av tunnelen akselerert til en hastighet nær det. Lys (kanskje med en avantgarde. romfartøy) og deretter tilbake til utgangspunktet. På grunn av den tidsmessige utvidelsen (på grunn av hastighet) eldet den akselererte enden av tunnelen mindre enn den stasjonære enden (sett fra synspunktet til en utenforstående observatør).
Tiden gjennom tunnelen er imidlertid forskjellig fra den utenfor: to synkroniserte klokker som er lagt ut i hver ende av tunnelen, vil alltid holde seg synkronisert, sett fra synspunktet til en observatør i tunnelen, uavhengig av forskjellen i hastighet.
Dette betyr at en observatør som går inn i den akselererte enden, vil gå ut gjennom den stasjonære enden når den stasjonære enden var i samme alder som den akselererte enden når han kom inn. For eksempel, hvis observatøren før han kom inn i ormehullet la merke til at klokken i den akselererte enden viste 2006, mens klokken i den stasjonære enden allerede sa 2007, kan observatøren avslutte. Ved den stasjonære enden når den stasjonære klokken fremdeles sa 2006. En betydelig begrensning for en slik maskin er at det bare er mulig å reise bakover til det opprinnelige punktet der maskinen ble opprettet.
Dette kan tillate en alternativ forklaring til Hawkings paradoks: en dag vil vi kunne bygge en av disse maskinene, men siden de ennå ikke er bygget, forklarer dette hvorfor tidsturister aldri vil kunne nå vår tid.
Å lage et ormehull av passende størrelse for et makroskopisk skip, holde det stabilt og flytte den ene enden av det med skipet, vil kreve et betydelig energinivå, i mye større orden enn mengden energi. En sol som vår kan produsere. gjennom hele livssyklusen. Opprettelsen av et ormehull vil også kreve eksistensen av et stoff som kalles " eksotisk materie ", hvis ubevist eksistens ikke nødvendigvis har en form som er nyttig for dannelsen av et ormehull (se for eksempel Casimir-effekten ).
Derfor er det svært lite sannsynlig at en slik enhet vil bli bygget, selv med svært avanserte teknologier; men mikroskopiske ormehull, som krever mye mindre energi, kan være nyttige for å sende informasjon til fortiden.
I 1993 hevdet Matt Visser at de to endene av en ormtunnel med en slik indusert tidsforskjell ikke kunne gjenforenes uten å produsere et kvantefelt og gravitasjonseffekter som ville resultere i at tunnelen ble lammet eller de to endene falt tilbake på seg selv. Som et resultat kunne de to endene ikke komme nær nok fordi en kausalitetsbrudd ville finne sted.
I en 1997-artikkel antok Visser imidlertid en kompleks såkalt "Roman ring" -konfigurasjon (så kalt til ære for fysikeren Tom Roman), bestående av et N-antall ormehull justert i en symmetrisk polygon, som kunne fungere som en tidsmaskin , selv om konklusjonen som kommer frem er at dette ikke ville være så mye en feil i klassisk kvantegravitasjonsteori, men heller et bevis på at det er mulig å bryte årsakssammenheng.
I 2007 oppdaget den israelske fysikeren Amos Ori og teamet hans en teoretisk modell for tidsreiser som kan tillate fremtidige generasjoner å reise nedover minnefeltet. Opprettelsen av denne sløyfen avhenger av minimum innledende forhold som det israelske teamet fortsatt jobber med; det er en teoretisk modell utviklet i samarbeid med Israel Institute of Technology, Technion , og kunngjort i en artikkel publisert i tidsskriftet Physical Review D fra juli 2007. I denne artikkelen presenteres den som basert på ligninger som beskriver forholdene som, hvis de kunne bli etablert, ville det være mulig å bygge en tidsmaskin. Dette hypotetiske maskineriet ville være selve romtiden.
Deres forskning på tidsreiser er basert på å øke romtidens krumning, med tanke på at tidens pil kan krølle seg opp for å danne en løkke. Forklarer slik: “Vi vet at (romtid) krumning skjer hele tiden, men vi ønsket å få en krumning som er sterk nok til å gi deg en måte som fører til lange haler for å danne lukkede krøller. [...] Vi prøvde å finne ut om det var mulig å manipulere romtid for å få den til å utvikle seg på denne måten. De forklarer også at hvis den opprinnelige tilstanden er nådd, fungerer maskinen av seg selv uten inngripen. Og for å gi et eksempel: hvis en kanon skyter et skall, når skuddet er avfyrt, er det ingenting annet å gjøre, selve skallet vil gå mot målet, bare beveget av fysikkens lover.
Beregningene deres viser at rom-tidssløyfen kan konstrueres med vanlig materie og tettheten av positiv energi, men de legger til at det fortsatt er nødvendig å løse spørsmålet om maskinens stabilitet slik at den kan bli en tunnel gjennom tiden . Det virkelig viktige, formålet med arbeidet til det israelske fysikerteamet, er at realiseringen av en maskin som tillater å bevege seg i tid, avhenger av veldig små innledende forhold. I en tidligere artikkel, i 2005, hevdet Amos Ori at en maskin av denne typen ikke ville kreve noe eksotisk materiale å bli bygget, og at det ville være tilstrekkelig å bruke vakuumet som finnes i rommet for å reise gjennom tiden. Dette arbeidet er derfor en utvikling og konsolidering av disse tidligere uttalelsene.
Selv om Amos Ori ikke var den eneste fysikeren som formulerte muligheten for tidsreiser, har andre fysikere identifisert en rekke muligheter. Spesielt kan bruken av eksotisk materie for å skape en krumning av romtid endre retningen til tidens pil. Kvantefysikk sier at eksotisk materie eksisterer, men i så små mengder at du aldri kunne bygge en tidsmaskin. Amos Ori løste dette problemet ved å åpne for andre muligheter for å skaffe seg en tidsmaskin uten eksotisk materie. Dette systemet kunne derfor tillate våre etterkommere i en fjern fremtid å reise gjennom tiden til selve dagen for konstruksjonen av nevnte maskin. Foreløpig kan vi derfor ikke gå tilbake til fortiden fordi våre forfedre ikke etterlot oss en maskin av denne typen.
I denne modellen, hvis den antatte space-time løkke ble etablert en st januar 2015 og brukt tjue år senere, inn i løkken i 2035, vi kunne ikke komme tilbake på en st januar 2015. I dette tilfellet, i praksis, ville det bare være en tunnel i det tidsmessige rommet der inngangen er underlagt tidens utvikling, men hvis utgang alltid ligger på tidspunktet for opprettelsen. Så bare turen etter oppretting av løkken er mulig. I følge fysikk kan vi få krumning av romtid i en bestemt retning for å muliggjøre en retur i tid i en parallell romtid. Selve maskinen forvandles til en romtid, og det faktum at den eksisterer, er det som lar oss designe reisen til fortiden. Opprettelsen av denne maskinen i dag ville tillate fremtidige generasjoner å komme tilbake til vår tid.
Siden Einstein vet vi at rom og tid danner fire kontinuerlige dimensjoner. Dette betyr for eksempel at hvis en massiv kropp, som en planet eller en stjerne, forvrenger romtidskontinuumet, endrer dette fenomenet også geometrien til rom og tid for en utenforstående observatør. Så vi vet at jorden deformerer stoffet i romtid og tvinger månen til å sirkle rundt jorden. På mikroskopisk skala viser kvantefysikk at gravitasjonsinteraksjonen er opprinnelsen til denne attraksjonen, generert av utveksling av elementære partikler. Relativitetsteorien og kvanteteorien beskriver således en måte å deformere romtid på mikroskopisk skala og foreslår muligheten for et objekt eller en person til å reise i tid. Hvis vi kan deformere romtid, som enhver kropp, er det tid og rom som er deformert eller bøyd; det er et av grunnlagene for tidsreiser.
The science fiction tar over her for å beskrive en framtid der mennesker vil skape tid looper og kontrollere ankomstdetaljer. Dette strider ikke mot Stephen Hawkings argument om at tidsreiser ikke vil finne sted siden vi da hadde hatt besøk av våre etterkommere: en tidssløyfe ville bare tillate oss å gå tilbake i tid til den ble opprettet, med andre ord opprettet i 2300 og brukt i 3000, ville det ikke gjøre det mulig å komme tilbake før år 2300 og ikke før.
Kurt Gödel viste at i en roterende og ikke- ekspanderende univers , generell relativitets innebærer at en lang plass tur kan føre til at vende tilbake til startpunktet ved en dato før avreise. Resultatet plaget Albert Einstein , som ikke forestilte seg at generell relativitetsteori la døren på gløtt for muligheten for å gå tilbake i tid (spesiell relativitetsteori forbød det). Vi vet ved observasjon at universet ikke oppfyller Gödel's kriterier (fysikere vurderer til og med at dette universet kanskje ikke eksisterer fordi det tillater tidsreiser).
David Deutschs design av retrograd reise antas ikke å bryte kausalitet : det er en anvendelse av Turing-prinsippet via en virtual reality- generator (en enorm kvantekalkulator ) som vil tillate en observatør å ha interaktivitet med en fortid parallell med vår (derfor forskjellig fra vår ... men identisk på alle måter! ). Interaktivitet med denne parallelle fortiden ville ikke gi et tidsmessig paradoks . Fysisk mulig ifølge forfatteren, forblir denne typen tur foreløpig i spekulasjonsområdet.
Forfattere, spesielt science fiction-forfattere, har utforsket mange, mange tenkelige variasjoner av mulighetene og problemene som en slik reise gir.
På grunn av risikoen ved å endre tidligere hendelser, er sjangeren med tidsreiser sammen med uchronia i noen verk. Den punk , som rager fremover i et XIX th århundre forskjøvet, også en del av den tid reise, men utformet med en flashback, mens den alternative historie er et avvik.
Christopher Nolans film Interstellar (2014) beskriver tidsreiser etter Einsteins generelle relativitetsteori. Dermed gjennomgår et team av astronauter som reiser i tyngdefeltet til et svart hull en tidskjeving og lever i løpet av få timer tilsvarende flere tiår på jorden (og til og med for astronauten som er igjen i romfartøyets rektor, som har synlig blitt eldre). Denne typen tidsreiser er derfor heller et "sprang" i tid og etterlater ikke muligheten for en tilbakevending til fortiden eller en retrograd reise. Imidlertid viser slutten av filmen sanntidsreiser - eller rettere sagt "ut av tiden": det spekuleres i at tyngdekraften er den eneste kraften som kan krysse de tidsmessige dimensjonene, noe som gjør det mulig for hovedpersonen å formidle et budskap (derfor bare informasjon) til datteren hans da hun var barn, før hennes interstellare reise, og derfor til seg selv på den tiden som tolket dette budskapet uten å vite at han selv ville ha overført det fra fremtiden.
Muligheten for tidsreiser ødelegger en sterk form for kausalitetsprinsippet ved å bryte koblingen mellom det som var og det som vil være, med en metafysisk innvirkning hvis konsekvenser er i samsvar med større eller mindre letthet av denne typen tur.
Guiden til galaksen , av Douglas Adams , sa at riktig konjugering av et verb som beskriver en tidsreise er et mye verre problem enn timelige paradokser. For eksempel, når vi nettopp har tatt et sprang tidligere, må vi ha en grammatisk tid som beskriver en hendelse som kommer i universets tid, allerede utført i sin egen tid. I Adams univers ble mange grammatiske tider oppfunnet for å løse dette problemet.
Tradisjonelle science fiction-forfattere ( Isaac Asimov i The End of Eternity eller Poul Anderson in Time Patrol ) anser ikke bare at en svak modifisering av fortiden vil ha liten innvirkning på de følgende århundrene, men også at jo mer vi beveger oss bort fra den modifiserte hendelsen. , jo mer forsvinner konsekvensene. Tvert imot insisterer nylige forfattere ofte på sommerfugleffekten , som ifølge dem gjør enhver tur til svært avsidesliggende perioder i jordens historie ekstremt farlig for hele menneskeheten ( Alex Scarrow i Time Riders , Chris Archer i High Tension , KA Applegate i Animorphs , eller Ray Bradbury i novellen A Thunderbolt ).
I Patrol-tiden til Poul Anderson , gir reisetidslæreren følgende argument: et sau som tilhører en flokk der for 500 år siden, kan være en forfader til alle sauer som er oppdratt nå i et land. Ville det å drepe denne sauen føre til at alle sauene i landet ble utryddet? Tvert imot, det ville være like mange sauer, bortsett fra en forskjell i deres genetiske kode, som har blitt ubetydelig gjennom generasjonene. Forfatteren forklarer gjennom sitt arbeid at det tidsmessige “stoffet” selvregulerer ved seg selv å reparere “kuttene” forårsaket av tidsreisende. På den annen side er noen hendelser ansett som avgjørende for utviklingen av universet og bør ikke endres. I tillegg kan det være diskontinuitet i det tidsmessige stoffet og lovene om årsakssammenheng og bevaring kan i teorien brytes.
I en humoristisk novelle, Une nuit uendelig , utvikler den franske forfatteren Pierre Boulle til det absurde implikasjonene av en reise gjennom tiden, reisende fra fremtiden leder, i en bistro i Montparnasse, en krig i bjelker av oppløsere mot en gruppe reisende fra fortiden, som er deres egne forfedre.
Andre forfattere lar karakterene deres reise gjennom tiden mens de gjør det umulig for dem å endre fortiden. Dette er tilfelle med HG Wells i The Time Machine , og det er også en løsning for å løse paradokser .
Fra når påvirkes nåtiden?I noen sci-fi-historier, når en tidsreisende søker å endre fortiden radikalt, har de som bodde i den tiden som reisende kom fra, paradoksalt nok en frist til å sende forfølgere. I albumet La Cité des eaux movantes av Valérian og Laureline (scenario Pierre Christin ), når den kriminelle Xombul slutter seg til fortiden, har han til hensikt å få til endringer som vil føre til at Galaxity ikke eksisterer. Ved å reise til den aktuelle epoken klarer heltene å forhindre en større forandring tidligere.
I The End of Eternity av Isaac Asimov blir årsakene til slik utholdenhet bedre forklart: spesialist forklarer at mens det å sende en person i fortiden kan forårsake en ulykke som resulterer i manglende eksistens av timelig tjeneste, fortsetter dette å eksistere så lenge deres handlinger gir stor sannsynlighet for å reparere ulykken.
Det er også historier der visse tegn kan beskyttes mot fortidens endringer. I Valerian eksisterer fremdeles tre jordboere til tross for slettingen av jorden: Valerian og Laureline, som fikk denne gunst fra "Gud", og Jal , som var på oppdrag ved universets grenser (og derfor "utenfor rekkevidde") på tidspunktet for sletting. På samme måte, i tegneserien Justice League , i episoden "Reign of Savage", holder Green Lanterns energifelt heltene uberørt av tidevannet til å modifisere nåtiden. Hvis alle innbyggerne i universet finner det normalt å leve i en verden dominert av nazistene , beholder heltene sine minner fra den virkelige verden og skaffer seg ikke andre; så de antar at en tidsreisende må ha endret løpet av andre verdenskrig .
Den frie viljen og kunnskapen er de to prinsippene Metapsykologisk som regulerer våre handlinger og tanker. Vi har både fri vilje og kunnskap bare i nåtid. På den ene siden er kunnskap dannet av sensorisk informasjon gitt av miljøet, og reflektert informasjon, det vil si den som vi kan etablere "bevisst". På den annen side er fri vilje iboende fordi ingen handler i samme kunnskapssammenheng som vi gjør alene.
Tidsreiser innebærer følgende metapsykologiske paradoks: et individ som reiser tidligere ville bare ha tilgang til kunnskap, i den grad han vet det, og er fratatt sin frie vilje, fordi en annen person allerede har handlet bevisst for tiden T-1 og posisjonen X. Reisende ville være uendelig begrenset i sine handlinger, han ville være en menneskelig maskin. På den annen side ville et individ som reiser i fremtiden bare ha sin frie vilje, men ville ikke ha tilgang til kunnskap, fordi det ennå ikke ville eksistere i noosfæren . Enhver handling vil da være nytteløs, for fri vilje finner ikke sted uten kjennskap til fakta. Vi har demonstrert det metapsykologiske paradokset ifølge hvilket fri vilje og kunnskap bare er tilgjengelig og verifiserbar i nåtid og iboende forsvinner til tider henholdsvis T-1 og T + 1.
Temporale paradokser er selvmotsigende situasjoner ( bestefars paradoks : hva ville skje hvis jeg prøvde å gå tilbake i tid og drepe bestefaren min? - eksempel på grunn av romanforfatteren René Barjavel i 1943 i Le Voyageur uforsiktig ), eller tvert imot uten grunn eksterne for seg selv, muliggjort av tidsreiser.
I science fiction prøver vi ikke nødvendigvis å løse dem, men vi kan gjøre det ved å bringe inn et parallelt univers, eller ved å gi reisende ansvaret for å unngå slike situasjoner (og siden de er i denne situasjonen, er det at de klarte seg å komme seg ut av det ved å gjøre det rette, noe som er i tråd med Descartes ' holdning til Gud som med postulat ikke motsier seg selv), eller til og med ved å postulere at historien er frossen, noe som pålegger å opprettholde en sammenhengende global historie (fravær av selvmotsigende situasjoner, det er bare selvoppfyllende situasjoner - men som kan ha flere forskjellige løsninger i parallelle universer).
I hovedsak bryter tidsreiser de fleste av de kjente prinsippene for bevaring (vurderer universet som et isolert system): masse , energi , ladning osv.
Tenk deg for eksempel at et individ A befinner seg i en tidsmaskin, og et vitne B som observerer ham: individet A bruker maskinen til å gå tilbake i fortiden, og i neste øyeblikk vitner B at massen som også utgjør maskinen ettersom passasjeren har forsvunnet. Og siden det for tiden skal være i fortiden, trekker vi ut at det forsvant fra universet i dette presise øyeblikket, som bryter med prinsippet om bevaring av masse.
Å møte seg selv mens man reiser i tid er en teoretisk mulighet (hvis det er mulig å reise i retrograd retning) som ikke er et paradoks i seg selv. Flere forfattere har imidlertid påpekt hvor forvirrende det ville være for karakterene, og også hvor fascinerende en slik situasjon er.
“[En modifisering av fortiden] kan føre til en hel endringskjede, men Stasis matematikk indikerer at det er en konvergerende kjede. Mengden endring avtar etter hvert som tiden går, og ting går tilbake til den tidligere sløvheten. "