À la fin de Avengers:Infinity War, la moitié des personnes (y compris les héros et les méchants) de l'univers ont disparu en un claquement de doigt de Thanos (Josh Brolin).

Alors, comment Avengers :Endgame (dans les cinémas à partir de cette semaine) peut-il essayer de les ramener ?

Bien, avec ce dispositif d'intrigue de film éprouvé :le voyage dans le temps. Plus une quantité surprenante de jargon scientifique ajouté, dont la mécanique quantique, Propositions allemandes, valeurs propres et bandes de Möbius inversées.

Mais ne pensez pas que tout ce que vous entendez pendant le film a été créé dans l'esprit d'un scénariste fou. De nombreux concepts de voyage dans le temps dans Endgame sont connectés, au moins de nom, à la théorie scientifique récente, simulation et spéculation.

Plongeons dans la science du voyage dans le temps quantique et discutons si les valeurs propres peuvent vraiment sauver l'univers, mais attention :spoilers modérés à venir.

Voyage dans le temps 101

La prémisse clé du film est que la seule chose qui peut inverser la mort de la moitié de l'univers sont les choses qui ont causé ces morts en premier lieu :les puissantes Infinity Stones.

Le problème est, Thanos les a détruits de nos jours, les pierres ne sont donc disponibles que dans le passé. Les récupérer nécessitera un voyage compliqué dans le temps vers plusieurs endroits par les Avengers restants.

Le voyage dans le temps est-il vraiment possible ? Nous savons depuis qu'Albert Einstein a posé sa théorie de la relativité restreinte il y a plus de 100 ans que les voyages effronté dans le temps est relativement facile.

Tout ce que vous avez à faire est de vous déplacer à une vitesse proche de la lumière et vous pouvez théoriquement voyager des millions, voire des milliards d'années dans le futur au cours de votre vie.

Mais pourriez-vous revenir? Cet exploit semble être beaucoup plus difficile. Voici quelques défis et solutions possibles.

Le paradoxe du grand-père

Voyager dans le temps peut provoquer des incohérences logiques apparentes dans la réalité, comme le paradoxe bien connu du grand-père.

Si vous remontiez le temps et tuiez votre grand-père quand il était jeune, alors tu ne pourras jamais naître, mais si tu n'étais pas né, alors comment êtes-vous revenu et l'avez-vous tué ?

Les scientifiques ont plusieurs théories sur ces boucles temporelles (les physiciens les appellent des courbes de type temps fermé). Certaines théories affirment que de telles boucles sont tout simplement physiquement impossibles et qu'un voyage dans le temps ne peut donc jamais se produire.

Mais nous savons, merci aussi à Einstein, que les trous noirs en rotation peuvent tordre à la fois l'espace et le temps, c'est pourquoi un côté du trou noir est plus lumineux que l'autre dans la première photo jamais prise d'un.

Voyage dans le temps dans Endgame

Dans le film, les personnages se moquent d'abord de nombreux autres films de voyage dans le temps tels que Retour vers le futur et la série Terminator où il est possible de changer votre propre passé et futur.

Au lieu, Endgame va avec l'idée de réalité alternative, où tout changement dans le temps provoque la création d'un tout nouvel univers, une soi-disant division ou bifurcation de plusieurs chronologies. En physique, cette idée est appelée la théorie des mondes multiples.

Pour éviter ce problème, les Avengers prévoient d'emprunter les pierres des chronologies passées, les utiliser de nos jours, mais remettez-les exactement au même moment une fois qu'ils en ont fini avec eux. Mais cela fonctionnera-t-il ?

Entrez dans la mécanique quantique

La mécanique quantique est beaucoup évoquée dans le film et il existe en fait de nombreuses théories émergentes sur le voyage dans le temps quantique, y compris certains qui résolvent potentiellement le paradoxe du grand-père.

En mécanique quantique, les particules atomiques ressemblent davantage à des vagues de probabilité indistinctes. Donc, par exemple, vous ne pouvez jamais savoir à la fois exactement où se trouve une particule et dans quelle direction elle se déplace. Vous savez seulement qu'il y a une certaine chance qu'il se trouve à un certain endroit.

Un physicien britannique du nom de David Deutsch, qui est mentionné dans le film, a combiné cette idée avec la théorie des mondes multiples, et a montré que le paradoxe du grand-père peut disparaître si vous exprimez tout probabiliste .

Comme les particules, la personne qui remonte le temps n'a qu'une certaine probabilité de tuer son grand-père, rompre la boucle de causalité. Cela a été simulé avec succès.

Cela peut sembler étrange, et bien qu'une partie du jargon utilisé dans le film puisse sembler un peu exagéré, vous pouvez être sûr que la vraie science quantique est encore plus étrange que ce que les cinéastes pourraient imaginer. Il est clair que même les scientifiques ont du mal à comprendre les implications de la théorie quantique.

Terminologie de l'effet

Les scènes de la théorie du voyage dans le temps (il en existe plusieurs) sont remplies de jargon technique, certains hors de propos, certains dans le bon stade.

Voici quelques-uns des termes que nous entendons dans le film concernant le voyage dans le temps :

Valeurs propres :En discutant de leur approche du voyage dans le temps, les personnages Tony Stark et Bruce Banner mentionnent les valeurs propres. Il s'agit très probablement d'un exemple de discours sur les mathématiques au cinéma pour l'effet, car les valeurs propres sont un concept de niveau assez bas (de base) en algèbre linéaire.

Verdict: Un cas de maths marmonne

Échelle de Planck :L'échelle de Planck concerne de très petites choses. Longueur Planck, le temps et la masse sont des unités de base utilisées en physique. Une longueur de Planck est de 1,616 × 10 ⁻³⁵ m. C'est très petit.

C'est la distance parcourue par la lumière en une unité de temps de Planck – qui est également une très petite quantité de temps. Étant donné que le film traite du voyage dans le temps basé sur la mécanique quantique, bavarder sur les échelles de Planck ne semble pas trop éloigné du sujet.

Verdict: Planck a raison.

Bande de Möbius inversée

Le jargon du voyage dans le temps traite aussi inverser une bande de Möbius. Une bande de Möbius normale est une surface avec un seul côté. Vous pouvez en créer un facilement en prenant une bande de papier, en le tordant une fois, puis le coller ensemble.

Bien qu'une bande de Möbius possède une gamme de propriétés mathématiques intéressantes, sa pertinence technique pour le voyage dans le temps est ténue, au-delà de quelques tentatives de haut niveau pour expliquer le paradoxe du grand-père.

Verdict: Tordant un peu la théorie.

Verdict

D'un point de vue scientifique, c'est intriguant d'avoir un nouveau film avec une telle base d'intrigue dans le voyage dans le temps, et le film ne tire pas beaucoup de coups en plongeant directement dans le jargon et les implications de divers scénarios de voyage dans le temps.

Alors qu'une partie de la terminologie mathématique est clairement là pour l'effet, l'intrigue fait un effort raisonnable pour adhérer à la pensée actuelle de haut niveau sur le voyage dans le temps – jusqu'à un certain point.

Le voyage dans le temps est l'un de ces concepts scientifiques captivants qui est peut-être le plus éloigné de la mise en œuvre par les scientifiques, et donc son rôle central dans un film sur les super-héros capables de voler, aller subatomique, détruire des univers et changer la réalité est peut-être particulièrement apte.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.