Physique

L'avenir peut changer le passé

Les événements se déroulent dans l'ordre chronologique, le passé influence le présent et le présent est important pour l'avenir.

Mais imaginez que vous tombiez de votre vélo demain et que vous vous cassiez la jambe - et que vous deviez rester immobile avec votre jambe enduite de plâtre.

Ce peut être le cas en mécanique quantique, une branche de la physique qui traite du niveau des atomes et des particules.

Selon une nouvelle théorie quantique, les particules d'atomes, tels que les électrons et les photons, peuvent voyager sans encombre dans le temps et influer sur les conditions physiques.

Les particules sont connectées à distance

La théorie est une réinterprétation des expériences les plus merveilleuses dans lesquelles des particules s’enchevêtrent.

Lorsque deux électrons se heurtent dans une telle expérience, leurs états quantiques sont entrelacés - ils sont inséparablement liés les uns aux autres, de sorte que leur état est aligné les uns sur les autres, même sur des distances immenses.

Avant les chercheurs le araignée (c’est-à-dire le sens de rotation) des deux électrons, les particules tournent dans le sens des aiguilles d’une montre et dans le sens inverse. Le spin n'est fixé que lorsque la mesure est prise.

Et exactement lorsque la mesure montre qu'un électron tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, l'autre tourne dans le sens des aiguilles d'une montre - bien que les électrons ne puissent pas communiquer via des signaux.

Bohr et Einstein en débat

L'explication traditionnelle de ce phénomène vient du physicien danois Niels Bohr, le père de la mécanique quantique.

Bohr était convaincu que les deux électrons enchevêtrés forment un seul système, dans lequel ils sont connectés dans le temps et dans l'espace et sont harmonisés l'un à l'autre, même s'ils sont trop éloignés pour échanger des signaux. Ce phénomène s'appelle la non-localité.

Dans les années 1930, Bohr discutait avec Albert Einstein, qui ne croyait pas en l'indétermination de la mécanique quantique.

Selon Einstein, les particules atomiques sont aussi réelles que des boules de billard et ne se soucient pas de nos mesures.

Il était également convaincu qu'une particule est toujours dans un certain état, bien que nous ne le sachions pas avant de le mesurer.

"Dieu ne joue pas aux dés", a déclaré le physicien à propos de ce double état des particules en mécanique quantique.

Einstein ne croyait pas non plus en l’alignement des particules, ce qui lui semblait "effrayant".

Cela va à l’encontre de sa théorie spéciale de la relativité, selon laquelle rien ne peut excéder la vitesse de la lumière - ce qui s’applique également à l’alignement mutuel de deux particules.

Selon Einstein, un processus physique commence toujours par une cause locale - une localité.

De nouveaux tests donnent la réponse ... ou pas?

La discussion a été décidée en 1982, lorsque le physicien français Alain Aspect a confirmé la déclaration de Bohr par une expérience.

Aspect envoyait deux particules enchevêtrées chacune vers un détecteur si éloigné que les particules ne pouvaient pas échanger de signaux au moment de la mesure.

Pourtant, les deux particules étaient alignées, comme l'indique la mécanique quantique non locale. De nombreuses autres expériences ont depuis montré les mêmes résultats non locaux.

Cela semblait évident. Jusqu'à ce que les deux physiciens Matthew Leifer de la Chapman University aux États-Unis et Matthew Pusey de l'Institut Perimeter de physique théorique au Canada en 2018 présentent leur théorie de la soi-disant rétrocausalité.

Cette théorie pourrait enfin réconcilier la mécanique quantique de Bohr avec la théorie de la relativité d'Einstein.

Les particules voyagent dans le temps

La théorie combine l'enchevêtrement avec le lien logique d'Einstein entre les causes et les conséquences locales - et le fait en faisant passer le temps dans les deux sens.

Si nous mesurons le seul électron d'une paire enchevêtrée et déterminons ainsi son sens de rotation, la particule revient au moment où les deux électrons se sont enchevêtrés.

Dans ce passé, les informations sur le résultat de la mesure sont maintenant transférées à l'autre électron, après quoi les deux électrons reviennent au moment de la mesure avec le spin coordonné.

La mesure est la cause locale qui lance le processus et une mesure future peut donc affecter à la fois le passé et le présent.

La rétrocausalité va à l'encontre du sens commun, mais les lois les plus fondamentales de la physique ne font pas obstacle au retournement temporel dans lequel le temps peut aller dans les deux sens.

Tout le temps existe en même temps

La cosmologie moderne est basée sur une époque qui a commencé lorsque l’univers a été créé il ya 13,8 milliards d’années après le Big Bang. Mais si le présent est vraiment une illusion, le temps ne passe pas du tout.

Selon Leifer et Pusey, le passé, le présent et l'avenir constituent un bloc de temps et d'espace considérable.

Cet univers de blocs est similaire à un sudoku, où il n’a aucun sens de mettre les chiffres en ordre dans l’ordre, de gauche à droite.

Les physiciens calculent avec l'univers des blocs dans lequel tout le temps est connecté, tout comme vous devez surveiller la connexion dans un sudoku pour pouvoir la résoudre.

Si l'univers en bloc de Leifer et de Pusey existe, Einstein avait raison lorsqu'il a déclaré que Dieu ne jouait pas aux dés. Dieu fait un sudoku.

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