Peut-on remonter le temps ?

[invite87654323]

Bonjour,

Ce fil date d'un an, mais c'est pas grave :

Je me permets de citer un extrait de "Peut-on voyage dans le temps ?" (Gabriel Chardin) Les Petites Pommes du Savoir - Editions Le Pommier (2002)

Page 46 :



Alors, que nous explique ici Gabriel Chardin, qui (à mon sens) n'est pas complètement la moitié d'un illuminé ?
Quelqu'un peut développer un peu cette idée ou jeter (arguments à l'appui) directement ces affirmations à la poubelle ?

Que se passe t-il lorsqu'on essaie de dialoguer avec un observateur (situé au-dessus de l'horizon) entraîné par une région appelée ergosphère ?

Merci pour votre objectivité... impartiale,

Un élément de réponse ici : http://en.wikipedia.org/wiki/Ergosphere

The ergosphere lies between these two surfaces; within this volume, the purely temporal component gtt is negative, i.e., acts like a purely spatial metric component. Consequently, particles within this ergosphere must co-rotate with the inner mass, if they are to retain their time-like character.

Qu'est ce que cela signifie ?

[ordage]

Si je me souviens bien, le concept d'ergosphère est un concept qui émane de la Relativité Générale est qui n'est pas...hypothétique...
.

Salut
C'est exact et à la différence de ce qui se passe sous l'horizon d'un TN, c'est vérifiable expérimentalement car si on peut pénétrer dans l'ergosphère et y constater certaines propriétés assez originales , on peut en ressortir.
Comme propriétés originales, citons par exemple, des géodésiques de type temps d'énergie négative qui permettent de voyager en situation d'énergie négative et permettent également en conséquencce d'extraire de l'énergie du TN par le procédé de Penrose (d'où le nom ergosphère).
Et dès qu'on parle d'énergie négative, comme l'énergie est la grandeur physique associée à la coordonnée temps, effectivement des possibilités de remonter la coordonnée temps peuvent exister.
Reste plus qu'à trouver un TN de Kerr accueillant avec une ergosphère coopérative pour le vérifier, mais en aucun cas cela procurera une cure de jouvence où des violations de causalité, simplement des situations temporaires un peu curieuses.
Probablement une bonne idée d'attraction pour DisneyLand.
Cordialement

[Deedee81]

Salut,

Qu'est ce que cela signifie ?

En relativité tu as des trajectoire de type temps et des trajectoires de type espace. Ces dernières relient des événements qui ne peuvent être joint que par un signal allant plus vite que la lumière. Comme rien ne va plus cite que la lumière, toutes les trajectoires physiques sont des trajectoire de type temps (ou justement des trajectoires de type lumière).

C'est illustré par le cône de lumière en relativité :
http://membres.multimania.fr/duret/astro/cone.gif

En relativité générale, l'espace-temps étant déformé, on peut s'attendre à des choses bizarres.

Le texte que tu cites dit seulement d'une manière assez technique (par description des composantes de la métrique espace-temps) qu'une trajectoire radiale dans l'ergosphère n'est pas une trajectoire de type spatiale. Les trajectoires de type temps étant enroulée par la rotation du trou noir.

[Amanuensis]

C'est quoi qui est inversible dans les équations en physique, le temps propre ou le temps coordonnées ?

Je ne sais plus quel auteur faisait un parallèle avec les symétries CPT est les signes possibles dans l'équation ds² = dt² - dx²

signe de ds -> symétrie C
signe de dt -> symétrie T
"signe" de dx -> symétrie P

Cela donne à l'inversion du temps propre une signification très différente de celle de l'inversion du temps-coordonnée ; cela change le signe des charges électriques, par exemple.

Si on suit ce genre de "raisonnement", l'inversibilité des lois de la mécanique classique (par exemple) correspondent au changement de signe du temps-coordonnée.

Au passage, cela amène à considérer qu'un temps propre coïncide avec un temps-coordonnée si tau = +/-t + t0... Bizarre pour la causalité.

[Deedee81]

Salut,

signe de ds -> symétrie C

Celui là me pose un problème. Il y a vraiment un lien ? (sachant que la symétrie C est une symétrie interne. Je pressens un lien avec le facteur de phase omega.t, mais je n'en suis pas sûr)

Perso je considère l'opération de symétrie T comme une symétrie temps coordonnée purement mathématique. Par contre, le respect ou pas de cette symétrie par un système physique a un sens physique puisque son non respect implique une flèche du temps (exemple typique, la description d'un système avec frottement d'un point de vue purement mécanique, autre exemple typique : l'existence d'une force extérieure imposée). Je dis "perso" car je ne suis pas sûr que cette distinction soit toujours pertinente, mais j'aime bien séparer les points de vue mathématiques et physique.

[Amanuensis]

Celui là me pose un problème. Il y a vraiment un lien ? (sachant que la symétrie C est une symétrie interne.

On retrouve l'idée sous la forme de celle qu'un positron est un électron "qui remonte le temps", ce qu'on peut traduire par ds.dt <0 pour un positron et ds.dt>0 pour un électron.

Il n'est pas si clair que C soit une symétrie "interne", elle est trop générale...

[Amanuensis]

Perso je considère l'opération de symétrie T comme une symétrie temps coordonnée purement mathématique. Par contre, le respect ou pas de cette symétrie par un système physique a un sens physique puisque son non respect implique une flèche du temps

Ce qui va bien dans le sens de lier la notion de "réversibilité" (et donc d'irréversibilité) à la symétrie T. Et cela amènerait à dire que c'est le temps coordonnée qui est lié à la causalité.

[Amanuensis]

On retrouve l'idée sous la forme de celle qu'un positron est un électron "qui remonte le temps"

Au passage cette idée à un nom officiel, l'interprétation de Feynman-Stueckelberg.

[Deedee81]

On retrouve l'idée sous la forme de celle qu'un positron est un électron "qui remonte le temps", ce qu'on peut traduire par ds.dt <0 pour un positron et ds.dt>0 pour un électron.

Ah oui, ok, suis-je bête (c'est bien lié au temps et à la phase). J'aurais dû y penser.

(tiens je ne savais pas que cela s'appelait Feynman-Stueckelberg)

Merci beaucoup,

[Paminode]

Dans les décimales de pi on doit trouver toutes les combinaisons possibles et inimaginables de nombres. Donc, avec un codage donné (disons ascii), on doit trouver les fables de la Fontaine, la Bible, une encyclopédie en 1000000000 de volumes décrivant la théorie du tout, l'univers, notre passé et notre futur. Mais aussi d'autres encyclopédies pour tous les univers possibles avec tous les passés et futurs possibles. Ca donne le vertige.

Digne de Borges...

Si tu veux remonter le temps comme dans les films ca marche pas mais on peut quand même voir dans le passé.En effet avec les nouveaux telescopes style hubble ou le VLT les astronomes peuvent voir à des années lumières.Ils peuvent donc voir l'état des masses spatiales (étoiles...) dans le passé remontant presque a l'epoque du big bang ( a l'échelle énorme des années-lumières).
Mais bon il est évident que revenir au moyen age n'est bon que pour hollywood

Il me semble qu'on peut voir dans le passé (quelques milliards d'années) -> téléscopes
mais si votre question porte sur le fait de retourner au Moyen Age il faudra attendre

Curieux saut dans le temps...
Le 12 juin, on est remonté au 25 août de l'an dernier...
(Suivre les liens...)

[invite87654323]

Bonsoir,

Je ne comprends pas.

Et dès qu'on parle d'énergie négative, comme l'énergie est la grandeur physique associée à la coordonnée temps, effectivement des possibilités de remonter la coordonnée temps peuvent exister.

Cela semble contradictoire avec :

en aucun cas cela procurera une cure de jouvence où des violations de causalité, simplement des situations temporaires un peu curieuses

(même si ces situations sont temporaires)

D'où la question qui devrait peut-être être formulée ainsi :

Quelle est la différence entre "remonter la coordonnée temps" (possibilité que vous n'écartez pas) et "remonter le temps" ?

Comment la causalité peut-elle être sauvegardée avec la possibilité de remonter la "coordonnée temps" ?
J'ai du mal à saisir cette subtilité.

Cordialement,

[ordage]

Bonsoir,

Je ne comprends pas.

Salut

Je parlais du cas précis de l'ergosphère.

Premier point, la coordonnée temps est une pure coordonnée qui n'a pas de caractère physique car si en général elle est de type temps, elle peut être de type espace ce qui montre que son caractère temporel n'a rien d'absolu. C'est d'ailleurs le cas dans l'ergosphère où toutes les coordonnées sont de type espace (c'est aussi le cas sous l'horizon d'un TN de Schwarzschild etc...).
Le fait qu'elle soit de type espace indique qu'elle est à l'extérieur du cône de lumière donc son lien avec la causalité n'a rien de nécessaire et le fait qu'elle décroisse sur une trajectoire de type temps n'empêche pas le temps propre de l'observateur de croître. Il ne rajeunit pas plus dans l'opération que tu rajeunis quand tu fais tourner les aiguilles de ta montre à l'envers.

La solution de Kerr qui inclut cette caractéristique pour les TN est stationnaire, ce qui implique que l'énergie est conservée sur les géodésiques. En fait l'ergosphère est une région à l'extérieur de l'horizon du TN où d'une part l'entrainement par la rotation du trou noir est impératif, même un photon orienté en sens contraire est entrainé et tourne dans le sens de rotation du TN et où la coordonnée temps est de type espace ce qui a quelques implications sur l'énergie.

Soit un voyageur dans une fusée, à l'extérieur de l'ergosphère du TN, qui s'en approche sur une géodésique (moteur éteint). La relativité nous montre (via le vecteur de Killing associé au temps) qu'il est sur une ligne d'univers nécessairement à énergie positive. S'il rentre en vol inertiel dans l'ergosphère comme l'énergie est conservée sur la géodésique il a toujours une énergie positive. La relativité générale montre qu'il existe des géodésiques d'énergie négative dans l'ergosphère.
Si le voyageur veut s'y promener il faut qu'il fasse un "transfert" d'orbite pour changer de géodésique et pour cela il faut qu'il rallume son moteur de fusée d'une certaine manière pour perdre de l'énergie jusqu'à la rendre négative.
Il peut rester quelque temps sur une géodésique à énergie négative, mais pas trop longtemps car ces géodésique plongent toutes vers l'horizon du TN (pas d'orbite circulaire à énergie négative). Pour cela il doit rallumer son moteur de fusée de manière opposée à la manoueuvre précédente pour gagner de l'energie jusqu'à ce qu'elle redevienne positive pour pouvoir ressortir de l'ergosphère et retourner d'où il vient.
Quant à son temps propre il aura évidemment augmenté tout au long du voyage y compris lorsqu'il était sur une géodésique à énergie négative.
Quant à savoir comment on ressent en vol en énergie négative attendons que quelqu'un le fasse et nous le raconte mais il y a fort à parier que vol inertiel en énergie négative ou positive soient identiques , mais qui sait?
En gros, l'histoire sans rentrer dans les détails
Cordialement

[Amanuensis]

Premier point, la coordonnée temps est une pure coordonnée qui n'a pas de caractère physique car si en général elle est de type temps, elle peut être de type espace ce qui montre que son caractère temporel n'a rien d'absolu.

Quand je rencontrais ce genre de phrase dans le passé, je n'y comprenais rien.

Si on appelle "coordonnée temps" un champ scalaire tel que son gradient est partout de genre temps, l'assertion ci-dessus est immédiatement contradictoire.

Il faut comprendre "coordonnée temps" comme autre chose, ici la première coordonnée d'un système de coordonnées particulier qui coïncide avec les coordonnées sphériques "classique" (t, r, theta, phi) à l'extérieur de l'ergosphère. À l'extérieur, la première coordonnée est de genre temps au sens où son gradient est partout de genre temps, et les trois autres de genre espace.

L'extension de ce système de coordonnées à l'intérieur se fait avec une singularité de coordonnées, le gradient de t étant de genre nul sur la surface entourant l'ergosphère, et passe ainsi continument au genre espace à l'intérieur.

[invite87654323]

Bonjour,

Merci pour cet exposé très détaillé

Premier point, la coordonnée temps est une pure coordonnée qui n'a pas de caractère physique car si en général elle est de type temps, elle peut être de type espace ce qui montre que son caractère temporel n'a rien d'absolu. C'est d'ailleurs le cas dans l'ergosphère où toutes les coordonnées sont de type espace (c'est aussi le cas sous l'horizon d'un TN de Schwarzschild etc...).
Le fait qu'elle soit de type espace indique qu'elle est à l'extérieur du cône de lumière donc son lien avec la causalité n'a rien de nécessaire et le fait qu'elle décroisse sur une trajectoire de type temps n'empêche pas le temps propre de l'observateur de croître. Il ne rajeunit pas plus dans l'opération que tu rajeunis quand tu fais tourner les aiguilles de ta montre à l'envers.

J'ai bien compris que le temps propre du voyageur continue de croître.
Il me semble d'ailleurs, que par définition, quel que soit la configuration (même avec les jumeaux de Langevin), le temps propre est toujours d'1 sec/sec, et le voyageur observe toujours l'aiguille de sa montre au poignée avancer au même rythme.

Soit un voyageur dans une fusée, à l'extérieur de l'ergosphère du TN, qui s'en approche sur une géodésique (moteur éteint). La relativité nous montre (via le vecteur de Killing associé au temps) qu'il est sur une ligne d'univers nécessairement à énergie positive. S'il rentre en vol inertiel dans l'ergosphère comme l'énergie est conservée sur la géodésique il a toujours une énergie positive. La relativité générale montre qu'il existe des géodésiques d'énergie négative dans l'ergosphère.
Si le voyageur veut s'y promener il faut qu'il fasse un "transfert" d'orbite pour changer de géodésique et pour cela il faut qu'il rallume son moteur de fusée d'une certaine manière pour perdre de l'énergie jusqu'à la rendre négative.
Il peut rester quelque temps sur une géodésique à énergie négative, mais pas trop longtemps car ces géodésique plongent toutes vers l'horizon du TN (pas d'orbite circulaire à énergie négative). Pour cela il doit rallumer son moteur de fusée de manière opposée à la manoueuvre précédente pour gagner de l'energie jusqu'à ce qu'elle redevienne positive pour pouvoir ressortir de l'ergosphère et retourner d'où il vient.

Je comprends mieux.
Pourtant, le fait pour un voyageur (ou même une particule) de pouvoir emprunter provisoirement une trajectoire de type espace et de revenir au point de départ (donc de relier d'une certaine façon deux points-évènements qui ne "devraient pas" être causalement reliés, puisque hors du cône de lumière) n'est-il pas nuisible à la causalité ?
En particulier, du point de vue de "certains observateurs", il existe des lignes de temps fermées, et la fusée pourrait revenir avant même d'être partie, si cet observateur s'éloigne de la fusée à une vitesse proche de C (notamment en orbitant en sens inverse de la fusée par exemple dans l'ergosphère).

Je n'ai pas d'exemple sous la main, mais il me semble que cela se calcule.
Deedee81 parle de lignes de temps enroulées autour du trou noir et il semble que l'ergosphère permette effectivement aux lignes de temps de faire une boucle causale, bref de relier causalement deux évènements qui ne devraient pas l'être sans ergosphère.

J'ai lu je ne sais plus où, que dans cette configuration, il existe des solutions exactes de la Relativité Générale amenant inévitablement à une boucle temporelle.
Comme vous le disiez, contrairement à l'horizon qui représente un aller sans retour, ici dans l'ergosphère on peu toujours revenir, et ces solutions ne sont pas seulement mathématiques mais ont un caractère physique puisque l'ergosphère existe, donc cela me semble important d'en parler, je ne sais pas ce que vous en pensez.

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Un dernier truc qui me tracasse quand même, (qui n'a rien à voir avec le cas précédent), c'est qu'il semble possible de ressortir du trou noir par les pôles après avoir franchi l'horizon dans un trou noir de Kerr, si celui-ci est franchi autrement qu'à l'équateur :

http://nrumiano.free.fr/Fetoiles/int_noir2.html

La singularité elle-même possède la forme d'un anneau. De plus, si on l'approche autrement que par son équateur, elle est répulsive. Ceci peut paraître surprenant, mais c'est le résultat des équations de la métrique de Kerr.
Il devient donc théoriquement possible de quitter le trou noir.

Si on regarde dans la singularité par les pôles, on voit alors la lumière qui provient de notre univers, celle qui vient de l'univers négatif, et celle émise par la singularité elle-même.

Bizarre tout de même non ?
Voir de la lumière (et peut-être même une fusée écrabouillée qui provient de notre univers en regardant la singularité par les pôles) c'est voir ressortir quelque chose qui est tombé dedans...

Je ne sais pas si la source est fiable, mais ça à l'air, en tout cas j'ai du mal à faire le tri du vrai et du faux...

[Amanuensis]

Pourtant, le fait pour un voyageur (ou même une particule) de pouvoir emprunter provisoirement une trajectoire de type espace

Ce n'est pas le cas.