Demandez à Ethan: Quels films montrent correctement le voyage dans le temps?

Former "Jules Verne" de la troisième partie de "Retour vers le futur". Peut-être qu'Einstein ne l'imaginait pas du tout quand il a formulé ses expériences de pensée liées à la théorie de la relativité, mais le degré de science peut encore être estimé.

Notre façon de voyager dans le temps, à la vitesse d'une seconde par seconde, est tellement ennuyeuse que nous la tenons pour acquise. Cependant, selon la théorie de la relativité d'Einstein, nous pouvons voyager dans le temps non seulement à des vitesses différentes (si nous augmentons la vitesse à des valeurs proches de la vitesse de la lumière), mais aussi dans des directions différentes, en avant ou en arrière, en construisant un pont entre deux lieux d'espace non connectés. -heure. Le voyage dans le temps, en avant ou en arrière, est depuis longtemps l'un des leitmotiv de notre imagination et de nos histoires; qui ne voudrait pas étudier l'avenir inconnu ou revenir à temps pour corriger les erreurs passées? Cependant, composer une histoire scientifiquement correcte est une tâche complètement différente. Quels films ont fait le mieux? Voici ce que notre lecteur veut savoir:

Je suis un grand fan des films de voyage dans le temps (peu importe comment ils sont expliqués). Lequel des films utilise cet outil d'histoire le mieux et le plus précisément?

Réfléchissons à ce qui devrait figurer dans un bon film sur le voyage dans le temps et à la manière dont vos films préférés y font face.


Voyage relativiste vers la constellation d'Orion. Plus vous vous rapprochez de la vitesse de la lumière, plus l'espace visible est déformé et la distance visible aux étoiles est réduite, et moins le temps passe pendant votre voyage. StarStrider , un planétarium relativiste de FMJ-Software, a été utilisé à des fins d'illustration.

Si vous voulez une correspondance scientifique, vous devez comprendre à quoi ressemble le voyage dans le temps. L'une des idées les plus révolutionnaires de la théorie de la relativité d'Einstein était que l'espace et le temps sont inséparables l'un de l'autre. L'Univers est constitué de tissus à quatre dimensions de l'espace-temps, et tous les objets, particules et rayonnements existent sur son arrière-plan. Cela conduit à un phénomène étrange et non intuitif: votre mouvement dans le temps est affecté par votre mouvement dans l'espace, et vice versa.


Les heures-lumière iront différemment pour les observateurs se déplaçant à des vitesses différentes, en raison de la constance de la vitesse de la lumière. La STO d'Einstein explique comment transformer ces temps et ces distances.

Tout objet qui existe dans l'espace-temps remarquera immédiatement les trois choses suivantes:

1. Pour les autres objets se déplaçant par rapport à lui, les distances seront réduites et le temps allongé.
2. Par rapport à eux, la lumière se déplace toujours à la même vitesse c, la vitesse de la lumière dans le vide.
3. Leur mouvement dans l'espace-temps est déterminé par la courbure de l'espace-temps, qui dépend de la matière et de l'énergie environnantes.

Si vous vous trouvez dans un certain référentiel (par exemple, vous vous tenez immobile à la surface de la Terre), tous ceux qui se déplacent par rapport à vous parcourront une plus grande distance dans l'espace, ce qui signifie moins de temps.


Un mouvement à une vitesse proche de la vitesse de la lumière conduira au fait que le temps s'écoulera différemment pour une personne en mouvement et pour une personne restant dans un référentiel fixe.

Par conséquent, le paradoxe des jumeaux fonctionne exactement comme ceci: celui qui a quitté la Terre et se déplace à une vitesse proche de la vitesse de la lumière vieillira moins que son jumeau identique à gauche sur Terre. Celui qui se déplace dans l'espace à une vitesse plus rapide connaîtra un ralenti dans le temps. Si nous commençons à prendre en compte la théorie générale de la relativité et les effets de la gravité, alors rester dans un champ gravitationnel fort aura un effet similaire sur vous: vous sentirez le temps passer normalement, mais ceux qui sont loin de vous vieilliront beaucoup plus vite. Cet effet est plus prononcé près de la singularité du trou noir, après avoir traversé l'horizon des événements.


Le schéma mathématique du trou de ver lorentzien. Si l'une de ses extrémités est créée à partir d'une énergie de masse positive et l'autre à partir d'une énergie négative, le trou de ver peut devenir passable.

Mais dans GRT il y a une autre possibilité intéressante: l'apparition de trous de ver. Les trous de ver sont le plus souvent perçus comme un court chemin dans l'espace, mais il n'y a aucune raison pour qu'ils ne traversent que l'espace; l'espace-temps convient également ici! Vous pouvez l'utiliser si vous parvenez à créer, à stabiliser et à parcourir (ou à envoyer des informations) à travers, et à avancer ou reculer pendant une durée arbitraire. Vous pouvez même créer des boucles ou des courbes de type temps fermées , des solutions mathématiques valides qui existent dans certaines conditions.

Par exemple, dans le contexte de la relativité générale, on peut remonter le temps à un certain endroit; il suffit de faire un certain ajustement.


Moteur de distorsion représenté pour la NASA. Si vous créez un trou de ver entre deux points dans l'espace, dans lequel une entrée se déplace à une vitesse relativiste par rapport à l'autre, les observateurs de deux extrémités vieilliront à des vitesses très différentes.

Si vous créez un trou noir massif à partir de la matière, puis un autre BH à partir d'une masse négative (qui devrait théoriquement exister), vous pouvez créer un trou de ver entre eux. Écartez-les à n'importe quelle distance et accélérez l'une des extrémités du trou de ver à une vitesse proche de la lumière. Et pendant que vous vous déplacez avec la fin accélérée, vous pouvez la traverser à tout moment et vous révéler saine et sauve de l'autre côté du trou de ver. Et surtout, puisque vous vous êtes déplacé à une vitesse proche de la lumière, le temps s'est passé différemment pour vous. Lorsque vous vous déplacez dans la direction opposée, il s'avère que presque rien n'a changé à la maison. Vous pouvez voyager pendant des centaines d'années, puis revenir au point de départ quelques secondes après l'avoir quitté. En ce sens, voyager dans le temps est physiquement possible.


Les voyages dans le temps sont-ils possibles? Avec un trou de ver assez grand, par exemple, créé à l'aide d'un trou noir supermassif, connecté à son jumeau, constitué d'énergie de masse négative, c'est tout à fait.

Il existe de nombreuses possibilités, ainsi que de nombreux films qui ont tiré parti de la combinaison d'une machine à remonter le temps et d'une narration créative. Bien sûr, il existe de nombreux films dans ce sens qui économisent sur la crédibilité scientifique.

Presque personne ne se souvenait des films Timecop, Hot Tub Time Machine ou Excellent Adventure de Bill & Ted pour leur description incroyablement précise du voyage dans le temps avec machines à voyager dans le temps. Dans le film "Idiocratie", le voyage dans le temps est utilisé dans le seul sens où le temps passe et où les objets et les personnes restent inchangés. Superman prend du temps pour sauver la vie de Lois Lane dans le film Superman original, mais ce n'était pas dans la science, mais dans les superpuissances. On peut en dire autant du récent film sur le Dr Strange ou le culte "Warlock", ou du film "Harry Potter et le prisonnier d'Azkaban"; utiliser la magie pour déplacer des points scientifiques ne vous ajoutera rien. Dans de nombreux films, le voyage dans le temps est principalement utilisé comme une intrigue, sans égard à la crédibilité scientifique. Même dans le film "Army of Darkness", bien qu'il soit drôle, il n'y a pas de mécanisme fiable pour le mouvement temporel qui se produit dans l'intrigue.


Lire un sort du Necronomicon et le transférer dans le passé - cette intrigue convient à un film divertissant, mais elle ne passe pas la vérification scientifique.

Mais certains films, bien qu'ils ne le disent pas et ne montrent pas directement le mécanisme du mouvement dans le temps, décrivent étonnamment avec précision à quoi pourrait ressembler un voyage dans le temps. Aller de l'avant est assez simple: vous devez vous approcher de la vitesse de la lumière, revenir au point de départ et vous vous retrouvez dans un avenir lointain. C’est ainsi que la planète des singes a envoyé un homme dans un avenir lointain sur la Terre dystopique, et donc Star Wars est tellement ennuyeux avec son «hyperdrive». Le mouvement rapide a un impact majeur sur la vitesse du passage du temps et vous emmène vers le futur, quoi que vous fassiez.


L'hyperdrive de Star Wars semble représenter un mouvement relativiste dans l'espace proche de la vitesse de la lumière. Mais personne ne vieillit à une vitesse différente de la normale, ce qui viole les principes de la relativité.

Un retour au passé, surtout à un certain moment, est à la base des histoires dans les films sur le voyage dans le temps. Il existe deux théories concernant le fonctionnement de ce mécanisme:

1. Le passage du temps est constant; tout ce qui s'est passé est déjà enregistré, et lorsque vous reculez, vous ne pouvez pas changer le cours des événements. Votre déménagement est déjà intégré dans le cours des événements.
2. La chronologie peut être modifiée; les changements que vous apportez à votre retour conduisent à l'émergence d'un autre avenir, peut-être même à rejeter votre existence.

Deux excellents exemples de la première théorie sont les douze singes et la boucle temporelle, où l'avenir a déjà été enregistré. Se déplacer dans le temps vous permet de vivre et d'interagir avec le passé, mais ne change pas le cours de l'histoire. Des événements qui se déroulent pour que vous remontiez dans le temps se sont déjà produits. Vous vivez simplement votre vie, connaissant parfaitement le sort du monde.


L'idée de revenir dans le passé a longtemps occupé les gens - par exemple, en utilisant le Delorean DMC-12 de Back to the Future. Après des décennies de recherche, nous avons peut-être trouvé une solution physiquement réalisable, mais Delorean n'est probablement pas nécessaire pour cela.

D'un autre côté, il y a la possibilité que votre avenir ne soit pas enregistré, même si vous venez vous-même du futur. Dans la série "Back to the Future" et les films "Terminator" 1 et 2, beaucoup est construit sur ce point. Bien qu'ils décrivent exactement comment le voyage dans le temps fonctionne physiquement, en omettant certains ingrédients clés, les actions des voyageurs peuvent changer l'avenir. Kyle Reese et Sarah Connor peuvent empêcher ou retarder Doomsday en combattant un terminateur envoyé dans le passé pour tuer ou empêcher l'existence même d'un garçon qui combattra les voitures. Marty McFly voyage dans le temps pour sauver la vie de son ami, mais il doit s'assurer que ce faisant, il ne s'efface pas de l'histoire. Ce sont deux des meilleurs exemples de films avec un avenir changeant. En outre, les films de la série Star Trek - le film de 2009, First Contact et The Way Home, en font un bon travail.


Le trou noir était mieux représenté dans le film Interstellar, et il dépeint assez précisément l'horizon des événements pour une classe très spécifique de trous noirs rotatifs. Dans les profondeurs du puits gravitationnel, le temps pour l'observateur ne va pas comme il le fait à l'extérieur.

Deux films se distinguent par leur crédibilité scientifique et leur niveau de détail: Interstellar et Contact. Fait intéressant, le même scientifique, Kip Thorne, a travaillé comme consultant pour les deux films, et ils utilisent tous les deux l'idée de trous noirs et de trous de ver. Dans les profondeurs du puits gravitationnel du trou noir dans Interstellar, le temps de l'observateur passe à une vitesse différente, ce qui conduit à un virage relativiste du tracé. Dans le film «Contact», un instant sur Terre correspondait à une visite de presque toute la journée de la Galaxie et, potentiellement, à travers l'Univers. La physique des trous noirs, des trous de ver et de la relativité générale dans ces films apparaît dans toute leur splendeur et ils sont assez pittoresques.


Bill Murray boit une cafetière devant Andy MacDowell dans l'une des scènes de Groundhog Day

Enfin, il existe un autre film, probablement le plus réaliste et le plus intéressant, qui utilise le voyage dans le temps sous la forme d'une «boucle temporelle»: Groundhog Day. Toute solution GRT qui permet à des courbes fermées de type temps d'exister est généralement rejetée en raison de concepts philosophiques comme le " paradoxe des grands-pères ", mais ces solutions mathématiques sont cohérentes et peuvent décrire la réalité, surtout si nous supposons que le début de la boucle "réinitialise" l'état du système. Dans «Groundhog Day», ce moment est parfaitement utilisé et la boucle temporaire n'est détruite que lorsqu'un nombre suffisant de changements s'accumulent dans ce conte moral ridicule de bien et d'autodétermination. Bien qu'elle manque de connaissances scientifiques, l'image de la boucle temporelle ici est faite de la meilleure façon (bien que je n'ai pas encore vu The Edge of the Future).

Voici des films de ceux que j'ai vus qui décrivent correctement le voyage dans le temps d'un point de vue scientifique.