S'il y avait une déformation temporelle, comment les physiciens la trouveraient-ils?

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Cela peut ressembler à de la science-fiction, mais les scientifiques ont déjà détecté une déformation temporelle. mais qu'est ce que ça veut dire? Fondamentalement, une déformation temporelle est un phénomène qui modifie l'écoulement du temps en l'accélérant ou en le faisant fonctionner plus lentement.

Les physiciens connaissent les déformations temporelles depuis plus de 100 ans: en fait, vous vous trouvez actuellement sur une sorte de déformation temporelle.

En 1905, Albert Einstein a publié sa théorie de la relativité restreinte, suivie une décennie plus tard par sa suite sur la relativité générale, qui a déclaré que la gravité est une propriété de la courbe de l'espace et du temps - le tissu de notre univers. En conséquence, tout ce qui a une masse peut déformer le temps.

Naturellement, les choses plus grandes déforment mieux le temps. Avec des masses des milliards de fois plus grandes que le soleil, les trous noirs ont beaucoup de poids, ce qui se traduit par un grand potentiel de déformation temporelle. Si vous deviez vous approcher d'un trou noir, la gravité de l'objet dilaterait le temps, faisant que les choses se produisent beaucoup plus lentement qu'elles ne le seraient par rapport à un observateur extérieur. Cependant, un trou noir ne ferait pas une bonne machine à remonter le temps si vous vouliez faire un voyage de retour: après avoir passé un certain point appelé l'horizon des événements, vous et tout ce que vous apportez avec vous ne pouvez jamais revenir. Pas même la lumière (d'où le nom de trou noir).

Le soleil et la Terre peuvent également dilater le temps à des échelles notables. En 2007, un satellite de la NASA connu sous le nom de Gravity Probe B a confirmé la relativité générale avec une précision de 99% en observant comment la Terre déforme l'espace autour d'elle. Comme autre exemple, si vous viviez au sommet d'une haute montagne, vous vieilliriez plus vite que vos amis au bord de la mer où l'attraction gravitationnelle est plus forte, ce qui signifie que le temps passe plus lentement. Bien que pour être juste, votre vieillissement accéléré se produirait à un rythme tout à fait imperceptible.

La dilatation du temps peut également être obtenue en se déplaçant rapidement. Se déplacer plus rapidement peut ralentir le temps par rapport à un point de vue fixe, selon la relativité restreinte. Cette déformation de temps due à la vitesse et à la gravité apparaît dans notre vie quotidienne chaque fois que nous utilisons le GPS sur nos téléphones pour trouver notre position.

"Les satellites GPS fonctionnent en ayant des horloges super précises à bord du satellite", a déclaré à Live Science Ken Olum, professeur au Tufts University Institute of Cosmology à Medford, Massachusetts. "Les horloges des satellites fonctionnent à des vitesses différentes, en fonction de la distance de la Terre où elles se trouvent. Elles fonctionnent également à une vitesse différente en fonction du mouvement du satellite." Pour que le GPS signale avec précision votre position, les satellites doivent prendre en compte la relativité générale et la relativité restreinte lors du calcul de l'heure.

Bien sûr, les objets massifs déformant le temps ne sont pas exactement le genre de voyage dans le temps que les auteurs de science-fiction aiment écrire. Alors, y a-t-il d'autres façons de déformer le temps? Eh bien, peut-être, mais ce n'est pas probable.

"Le consensus général est que ces solutions de la relativité générale vraiment bizarres qui incluent des machines à remonter le temps sont presque certainement impossibles dans l'univers réel", a déclaré Benjamin Shlaer, chercheur en physique à l'Université d'Auckland en Nouvelle-Zélande.

Mais il y a quelques options. L'option numéro un peu probable est un trou de ver, un pont théorique que la matière et la lumière pourraient traverser et qui est créé à partir de la courbure de l'espace. Bien que certaines théories prédisent qu'elles existaient à des niveaux microscopiques dans le premier univers, elles ont également constaté que ces trous de ver étaient probablement instables et se seraient effondrés rapidement.

Pour qu'un trou de ver fonctionne réellement pour un voyage dans le temps, il faudrait qu'il y ait une sorte de matière exotique. Pour stabiliser le trou de ver, la théorie exige ce type de matière exotique - une forme inconnue de matière fondamentalement différente de celle qui compose tout autour de vous - aurait besoin d'avoir une masse et une pression négatives, quelque chose que les scientifiques n'ont jamais vu, et ne s'attendent pas à trouver à tout moment bientôt.

La deuxième option implique des cordes cosmiques. Les cordes cosmiques sont des tubes d'énergie hypothétiques qui, s'ils existaient, seraient extrêmement minuscules. La théorie prédit que deux chaînes accélérant l'une par rapport à l'autre pourraient modifier le temps de manière étrange, comme créer des courbes fermées dans l'espace-temps qui pourraient agir comme des machines à remonter le temps. Cependant, vous auriez besoin d'une quantité infinie d'énergie pour accélérer suffisamment ces cordes pour voir cet effet - pas exactement quelque chose que vous pourriez faire un samedi après-midi, ou n'importe quel après-midi d'ailleurs.

S'il y a un espoir de trouver des matières exotiques ou des déformations temporelles dans le futur, elles seront très probablement trouvées par le biais de la cosmologie observationnelle, qui pourrait devenir de nouvelles découvertes inattendues, a déclaré Shlaer.

"Il est assez clair que toutes nos supposées hypothèses sûres sur ce qui existe réellement ne sont probablement pas vraies si vous passez à des régimes extrêmes", a déclaré Shlaer à Live Science. "Et nous pourrions espérer que ce sont des questions que nous pouvons poser et répondre dans le domaine de la cosmologie."

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