Le célèbre paradoxe du grand-père a longtemps incarné l’un des principaux arguments contre la possibilité des voyages temporels. Ce dilemme logique met en lumière les incohérences des boucles causales, où une action dans le passé pourrait empêcher la cause même de cette action. Pourtant, une récente étude menée par un physicien américain propose une approche théorique pour surmonter cet obstacle. Selon lui, prendre en compte la relativité générale, la thermodynamique et la mécanique quantique rend théoriquement possible le voyage dans le temps, tout en évitant les contradictions logiques imposées par ce paradoxe.
Le paradoxe du grand-père demeure l’un des exemples les plus emblématiques des dilemmes temporels liés à un éventuel voyage dans le passé. Ce paradoxe interroge : que se passerait-il si un individu remontait le temps pour empêcher son grand-père de concevoir des enfants ? Dans ce cas, l’un des parents du voyageur ne naîtrait pas, et lui-même cesserait d’exister. Mais s’il n’existait pas, il ne pourrait alors pas retourner dans le passé pour commettre cet acte. Ce cercle vicieux, sans issue logique, illustre une contradiction fondamentale qui nourrit les arguments contre la possibilité des voyages dans le temps.
Si notre compréhension actuelle de la physique peine à résoudre ce paradoxe, elle n’écarte pas entièrement l’idée d’un voyage temporel. Les travaux d’Albert Einstein sur la relativité ont ouvert la voie à des hypothèses fascinantes, notamment le concept des courbes temporelles fermées (CTC). Dans ces scénarios, l’espace-temps se plierait sur lui-même, permettant théoriquement de boucler le temps.
« Dans la relativité générale, toutes les formes d’énergie et d’impulsion agissent comme des sources de gravité – pas uniquement la masse », explique Lorenzo Gavassino, auteur de l’étude et physicien à l’Université Vanderbilt, à LiveScience. « Cela signifie que si la matière tourne, elle peut ‘entraîner’ l’espace-temps avec elle. Bien que cet effet soit minime à l’échelle des planètes et des étoiles, que se passerait-il si l’univers entier tournait ? », interroge-t-il.
Une nouvelle lecture des lois de la thermodynamique
Gavassino avance que les paradoxes temporels émergent d’une mauvaise interprétation des lois de la physique, notamment celles de la thermodynamique. Selon lui, ces paradoxes s’expliquent par l’idée fausse que les lois de la physique sont immuables dans toutes les situations temporelles. En réalité, les principes thermodynamiques, notamment celui de l’entropie croissante, jouent un rôle clé pour différencier le passé du futur.
L’entropie, qui mesure le désordre ou le manque d’information dans un système, est un indicateur important : elle est faible dans un système ordonné et élevée dans un système désordonné. « Autant que nous le sachions, l’entropie est la raison pour laquelle nous nous souvenons du passé et ne pouvons pas prédire l’avenir », explique Gavassino.
Dans ses travaux, le chercheur tente de démontrer que le comportement de la thermodynamique change dans une courbe temporelle fermée. Selon lui, si un vaisseau spatial traversait une telle courbe et en sortait avant ou pendant son décollage, l’entropie augmenterait au cours du voyage, conformément au deuxième principe de la thermodynamique. Cette augmentation s’expliquerait par la tendance naturelle de l’entropie à croître vers un équilibre thermodynamique. Cependant, dans un univers cohérent, l’entropie reviendrait à un état de non-équilibre avant même que le vaisseau n’entre dans la courbe temporelle.
Dans son étude, publiée dans la revue Classical and Quantum Gravity, Gavassino suggère qu’il existe un point où l’entropie atteint son maximum, et où le deuxième principe de la thermodynamique pourrait s’inverser. Il souligne néanmoins que les fluctuations quantiques dans une courbe temporelle fermée pourraient affecter les voyageurs temporels. Une faible entropie pourrait effacer leurs souvenirs de la boucle temporelle et inverser leur processus de vieillissement.
« La plupart des physiciens et philosophes ont longtemps soutenu que si le voyage dans le temps est possible, la nature trouvera un moyen d’éviter les situations contradictoires », déclare Gavassino. Il rappelle qu’un principe d’auto-cohérence a déjà été proposé par le passé, stipulant que « tout doit s’aligner pour former une histoire cohérente ».
Si cette recherche offre un cadre théorique pour envisager le voyage temporel, elle ne prouve pas l’existence des courbes temporelles fermées. « En appliquant le cadre standard de la mécanique quantique, sans ajout de postulats ou d’hypothèses controversées, j’ai démontré que l’auto-cohérence découle naturellement des lois quantiques », conclut Gavassino.
Notre vidéo expliquant le paradoxe du grand-père :