Ces « cicatrices » de l’Univers qui pourraient bien autoriser le voyage dans le temps

Les vestiges d’une époque tumultueuse

C’est étrange d’imaginer que l’univers, tout comme nous, puisse porter des cicatrices. Pourtant, c’est exactement ce que pensent certains physiciens. Imaginez un instant… Il y a 13,8 milliards d’années, notre monde a connu un changement d’une violence inouïe. Nous parlons ici du Big Bang, ce moment où l’univers est passé brutalement d’un environnement à très haute énergie vers un état de basse énergie.

Dans ces premiers instants de chaos, une « super » force unique s’est brisée. Elle s’est divisée, un peu comme un miroir qui éclate, pour donner naissance aux quatre forces fondamentales que nous connaissons aujourd’hui : la gravité, la force électromagnétique, l’interaction nucléaire faible (celle qui gère la désintégration radioactive, vous savez ?) et l’interaction nucléaire forte qui maintient les noyaux atomiques soudés. C’est lors de cette « danse cosmique » primitive que des particules élémentaires sont nées.

Mais ce n’est pas tout. Ce refroidissement brutal a laissé des traces. Les scientifiques les appellent des cordes cosmiques. Pour visualiser la chose, pensez aux vergetures sur une peau qui a grandi trop vite, ou aux fissures dans la glace qui gèle brusquement. Ces défauts dans la trame de l’espace-temps sont incroyablement denses — à peu près aussi épais qu’un proton — mais peuvent s’étendre sur des années-lumière. Et si je vous disais que ces vieilles reliques pourraient théoriquement nous permettre de voyager dans le temps ? Ça paraît fou, je sais.

Une autoroute vers le passé : la théorie de Gott

Alors, comment ça marche ? Les scientifiques pensent que ces cordes flottent passivement dans l’univers, sans déranger personne. Mais si on s’y intéresse de plus près, les choses deviennent fascinantes. Selon la théorie des cordes cosmiques, ces objets pourraient déformer l’espace-temps de manière à créer ce qu’on appelle une « courbe temporelle fermée ». C’est un terme un peu barbare pour désigner, en gros, un chemin vers le passé.

C’est en 1991 que J. Richard Gott, un physicien de Princeton, a proposé l’idée la plus populaire à ce sujet. Son modèle ressemble un peu à deux voitures qui se croiseraient sur une autoroute infinie. Il explique que si deux cordes cosmiques infinies et parallèles passaient l’une à côté de l’autre à une vitesse proche de celle de la lumière, elles tordraient l’espace-temps autour d’elles. Le résultat ? Une boucle temporelle. Si vous voyagiez autour de ces cordes, vous pourriez revenir à votre point de départ… mais à un moment antérieur à votre départ. C’est vertigineux.

Le plus incroyable, c’est que cette idée n’est pas de la pure science-fiction. Elle respecte les théories de la relativité générale d’Einstein. Einstein nous a appris que les objets massifs déforment l’espace-temps — c’est d’ailleurs ce qui permet théoriquement les trous de ver. Ici, le principe est similaire : on condense l’espace pour prendre un raccourci dans le temps.

Ken Olum, professeur de recherche en physique et astronomie à l’université Tufts, confirme que sur le papier, les mathématiques tiennent la route. Cependant, il nous conseille de ne pas trop nous emballer (et il a probablement raison). Il y a des obstacles techniques majeurs. D’abord, pour que le modèle de Gott fonctionne, il faut une énergie colossale pour atteindre des vitesses proches de la lumière. Selon la relativité, plus on va vite, plus il faut d’énergie pour accélérer. Pour l’instant, nous n’avons aucune méthode pour générer une telle puissance.

Entre scepticisme et espoir : la chasse aux cordes

Il y a un autre souci, et pas des moindres. Olum souligne un point crucial : le modèle de Gott repose sur des cordes infinies. Or, comme il le dit si bien : « Personne ne peut créer cette situation parce que personne ne peut fabriquer quelque chose d’infiniment long. Donc, cette idée exacte n’est pas utile. » C’est un peu la douche froide, je l’avoue. Si nous devions construire une machine temporelle basée là-dessus, plutôt que de trouver des cordes existantes, nous serions coincés.

Pourtant, tout le monde n’est pas aussi pessimiste. Henry Tye, professeur émérite à l’université Cornell, trouve les cordes cosmiques bien plus plausibles que les trous de ver pour voyager dans le temps. Avec un étudiant, il a même exploré son propre modèle. Il admet que c’est « improbable », mais précise : « Je ne dirais pas impossible. » C’est une nuance importante. Tye explique qu’il a du mal à accepter les voyages plus rapides que la lumière (comme dans la science-fiction), mais que le voyage vers le passé n’est « pas totalement exclu ».

Mais avant de rêver, il reste une tâche immense sur la liste des courses des scientifiques : il faut déjà trouver ces fichues cordes. Nous ne les avons jamais observées directement. Heureusement, cela pourrait changer grâce au NANOGrav (North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves). Ce groupe d’astronomes traque les ondes gravitationnelles de basse fréquence en surveillant les pulsars.

En mesurant les variations infimes — de l’ordre de la milliseconde — dans les impulsions de ces étoiles, ils peuvent détecter si l’espace-temps s’étire ou se comprime. Jusqu’ici, les détecteurs comme LIGO observaient surtout des trous noirs. Mais en 2020, NANOGrav a repéré un signal étrange. « Cela ne ressemble pas vraiment au signal que nous attendrions des trous noirs », note Olum. Par contre, ça ressemble furieusement à ce que produiraient des supercordes cosmiques.

Conclusion : Une nouvelle physique à l’horizon ?

Attendez, des « supercordes » ? Oui, petite nuance. Contrairement aux cordes cosmiques classiques (les fameuses cicatrices du Big Bang), les supercordes proviendraient de la théorie des cordes. Cette théorie propose que l’univers est fait de dix dimensions, voire plus, alors que nous n’en connaissons que quatre (l’espace et le temps). Les six autres seraient une sorte d’échafaudage invisible. Dans ce modèle, les particules sont remplacées par de minuscules cordes vibrantes.

Selon Olum, ces cordes auraient pu être étirées par un mécanisme au début de l’univers pour devenir gigantesques. Détecter ces supercordes serait plus facile que les cordes classiques, même si elles sont moins susceptibles d’exister. Pour en avoir le cœur net, il faudra attendre plus de données de NANOGrav dans les prochaines années, ou le lancement du télescope spatial à ondes gravitationnelles LISA, prévu pour 2034.

Au fond, même si on ne remonte jamais le temps pour corriger nos erreurs de jeunesse, la découverte serait révolutionnaire. Comme le dit Tye, voir des supercordes confirmerait que la théorie des cordes est LA théorie fondamentale de la physique. « L’impact serait énorme », assure-t-il. Et qui sait ? Si cette nouvelle physique bouleverse nos connaissances, peut-être que les obstacles au voyage temporel de Gott finiront par tomber. L’espoir fait vivre, non ?

Selon la source : popularmechanics.com

Ce contenu a été créé avec l’aide de l’IA.