Une odyssée personnelle
Voyages dans le temps et l'espace
Nous dérivons dans un vaste océan temporel et spatial.
C'est là qu'ont lieu les événements qui façonneront notre avenir.
Chaque créature et chaque monde dans l'univers...
doit son existence aux forces de la nature, violentes et implacables...
mais aussi à des événements fortuits.
Nous voyageons autour du Soleil sur notre planète.
La Terre en a fait quatre milliards de fois le tour, depuis son origine.
Le Soleil lui-même voyage au cœur de la Voie lactée.
Notre galaxie se déplace également.
Nous avons toujours voyagé dans l'espace.
Ces menus grains de sable ont tous plus ou moins la même taille.
Ils proviennent de roches qui, à travers les âges...
se sont heurtées, frottées, usées et érodées...
en partie entraînées par la Lune et le Soleil.
Les racines du présent sont enfouies dans le passé.
Nous voyageons également dans le temps.
Mais nous ne contrôlons pas...
où nous allons dans le temps et l'espace, ni à quelle vitesse.
Mais nous envisageons de vrais voyages dans le temps...
et de véritables traversées vers des étoiles lointaines.
Une poignée de sable contient environ dix mille grains...
plus que le nombre d'étoiles que l'on voit à l'œil nu, par une nuit dégagée.
Mais les étoiles que nous voyons...
ne sont qu'une infime partie des étoiles existantes.
Ce que nous voyons la nuit n'est qu'un aperçu...
des étoiles les plus proches...
et de quelques étoiles plus éloignées mais très brillantes.
Pourtant, la richesse du cosmos est incommensurable.
Le nombre total d'étoiles...
dépasse celui de tous les grains de sable...
de la planète Terre.
Autrefois, avant de comprendre que les étoiles étaient des soleils...
nous ne voyions que leurs dessins dans le ciel.
Comme des pointillés à relier.
La constellation de la Grande Ourse...
a eu bien d'autres incarnations.
Chaque culture, de tout temps...
a placé ses symboles et ses intérêts parmi les étoiles.
D'un bureaucrate en Chine, à un chariot en Allemagne.
Mais des cultures anciennes auraient vu autre chose...
parce que les étoiles se déplacent dans l'espace.
En donnant à un ordinateur la position et la course des étoiles...
nous pouvons leur faire remonter le temps.
Chaque constellation est une image du film cosmique...
mais notre vie est si courte, et ces formes évoluent si lentement...
que nous ne voyons pas que c'est un film.
Il y a un million d'années, la Grande Ourse n'existait pas.
Nos ancêtres, en observant les étoiles...
voyaient d'autres formes dans le ciel septentrional.
Nous pouvons aussi faire avancer une constellation dans le temps...
pour voir à quoi elle ressemblera dans l'avenir.
Le Lion pourrait devenir...
la constellation du Radiotélescope.
Mais d'ici là, les télescopes seront aussi démodés...
que les lances aujourd'hui.
Prenons la constellation de Cetus, la Baleine.
Il y a un million d'années, elle se serait appelée autrement.
La Lance, peut-être.
À présent, avançons en accéléré d'un milliard de nuits.
Dans un futur lointain...
une image très différente figurera dans le grand film cosmique.
Au sein d'Orion, les choses changent...
parce que les étoiles se déplacent, mais aussi parce qu'elles évoluent.
La plupart de ses étoiles sont brûlantes et éphémères.
Elles naissent et meurent en quelques millions d'années.
Si nous projetons Orion dans l'avenir...
nous voyons naître et exploser des dizaines d'étoiles...
clignotant comme des lucioles, la nuit.
Avec le temps, nous voyons les constellations changer.
Mais avec la distance, nous voyons leur forme se modifier.
Les constellations...
ne sont que la projection de formes en trois dimensions.
Certaines sont pâles et proches, d'autres brillantes et éloignées.
En voyageant dans l'espace, verrait-on ces formes changer ?
Pour cela, il faut aller aussi loin que ces étoiles le sont de nous.
Nous couvrons des centaines d'années-lumière...
en tournant tout autour des étoiles de la Grande Ourse.
Les habitants d'autres galaxies voient d'autres constellations...
parce que leur point de vue est différent.
Nous voici dans la constellation d'Andromède...
ou du moins devant sa représentation, près de la constellation de Persée.
Andromède, selon le mythe grec...
est la vierge que Persée a sauvée des griffes d'un monstre marin.
Cette étoile, juste au-dessus de moi, est Bêta d'Andromède...
l'une des plus brillantes de la constellation...
à 75 années-lumière de la Terre.
La lumière qui nous parvient de cette étoile...
a mis 75 ans à traverser l'espace interstellaire...
pour atteindre la Terre.
Dans l'éventualité peu probable que Bêta d'Andromède...
ait explosé il y a une semaine...
nous ne le saurions pas avant 75 ans...
le temps que cette information, à la vitesse de la lumière...
franchisse les immenses étendues interstellaires.
Tandis que sa lumière...
entreprenait son long voyage dans l'espace...
le jeune Albert Einstein...
travaillant à l'Office suisse des Brevets...
venait juste de publier sa théorie de la relativité restreinte sur Terre.
Nous voyons...
que l'espace et le temps sont étroitement liés.
Nous ne pouvons pas observer l'espace...
sans nous pencher en arrière, vers le passé.
La lumière se propage à très grande vitesse...
mais l'espace est très vide...
et les étoiles sont très loin les unes des autres.
Les distances dont nous avons parlé jusqu'ici...
sont minimes, selon les normes de l'astronomie.
En fait, la distance entre la Terre et le centre de la Voie lactée...
est de trente mille années-lumière.
Notre galaxie et la plus proche des galaxies spirales, comme la nôtre...
appelée M31...
aussi située dans, et donc derrière, la constellation d'Andromède...
sont distantes de deux millions d'années-lumière.
Quand la lumière qui nous parvient de M31...
a entrepris son voyage vers la Terre...
l'homme n'existait pas...
même si nos ancêtres évoluaient gentiment...
et rapidement, afin de devenir ce que nous sommes.
Il existe des distances bien plus grandes.
La distance de la Terre aux plus lointains quasars...
est de huit à dix milliards d'années-lumière.
Nous les voyons tels qu'ils étaient avant que la Terre ne se forme...
avant même que la Voie lactée n'existe.
Les engins spatiaux les plus rapides que l'homme ait lancés...
sont les vaisseaux Voyager.
Ils se déplacent si vite...
qu'ils ne vont que dix mille fois moins vite que la lumière.
Il leur faudra 40 000 ans pour rallier les étoiles les plus proches...
et ce n'est même pas leur destination finale.
Mais y a-t-il un moyen de se rendre assez vite jusqu'aux étoiles ?
Peut-on approcher la vitesse de la lumière ?
Qu'a-t-elle de si magique ?
Ne pourrions-nous la dépasser ?
En fait, la vitesse de la lumière présente un caractère très étrange.
Et ce caractère est la clé de notre appréhension du temps et de l'espace.
L'histoire de sa découverte...
nous entraîne en Toscane, dans le nord de l'Italie.
Cet endroit a un côté intemporel.
Les choses n'ont pas dû beaucoup changer, en un siècle.
En vous promenant sur ces routes au cours de l'été 1895...
vous auriez pu croiser un adolescent faisant l'école buissonnière.
Un professeur lui a dit qu'il n'est bon à rien...
que son attitude perturbe les cours, et qu'il doit quitter l'école.
Il part donc et vient ici. Il se promène sur ces chemins...
et laisse vagabonder son imagination.
Un jour, il commence à réfléchir à la lumière et à sa vitesse.
On mesure la vitesse d'un objet en mouvement...
par rapport à autre chose.
J'avance à près de 10 km à l'heure, par rapport au sol.
Mais il n'est pas immobile.
La Terre tourne à plus de 1 600 km à l'heure.
Elle est en orbite autour du Soleil.
Le Soleil se déplace parmi les étoiles, et ainsi de suite.
Le jeune homme a du mal à concevoir une unité...
pour mesurer tous ces mouvements.
Il sait que le son est une vibration de l'air...
et qu'on mesure sa vitesse par rapport à l'air.
Mais la lumière du Soleil circule dans le vide spatial.
"Son mouvement est-il relatif ?
Et si tel est le cas, par rapport à quoi ?"
Le nom de cet adolescent...
est Albert Einstein.
Et ses ruminations vont changer le monde.
Il a été fasciné par le livre de Bernstein, publié en 1869...
le Manuel populaire de sciences naturelles.
Ici, dès la première page...
il décrit l'étonnante célérité de l'électricité dans les fils...
et de la lumière dans l'espace.
Einstein se demande, peut-être pour la première fois...
ce que l'on verrait du monde en voyageant sur une onde lumineuse.
Voyager à la vitesse de la lumière !
Quelle idée tentante et fascinante, pour un adolescent se promenant...
dans une campagne mouchetée de lumière, ondulant sous le soleil.
Vous ne sauriez pas que vous êtes sur une onde lumineuse.
Si vous partiez sur la crête d'une onde...
vous y resteriez et perdriez la notion qu'il s'agit d'une onde.
Il se passe quelque chose de bizarre, à la vitesse de la lumière.
Plus Einstein pense à ces questions, plus elles le troublent.
Les paradoxes se multiplient...
si l'on se déplace aussi vite.
Certaines idées ont été acceptées d'emblée...
sans avoir été assez étudiées.
L'une de ces idées concerne la lumière d'un objet en mouvement.
Les images que nous voyons sont de la lumière...
et se déplacent à sa vitesse...
soit à 300 000 km par seconde.
On pourrait imaginer que mon image me précède...
à la vitesse de la lumière ajoutée à celle du vélo.
Si j'arrive vers vous plus vite qu'une charrette...
mon image devrait aller d'autant plus vite.
Elle devrait vous parvenir plus tôt.
Mais on ne perçoit aucun décalage.
Si j'évite une collision, vous voyez tout en même temps.
La charrette, l'embardée, le vélo. Tout est simultané.
Mais que verriez-vous si l'on pouvait ajouter les vitesses ?
Ma vitesse s'ajouterait à celle de la lumière.
Mon image devrait donc arriver avant celle de la charrette.
J'avancerais vers vous.
Pour moi, la collision semblerait imminente.
Mais vous me verriez dévier pour éviter une collision avec... rien.
La charrette ne se dirige pas vers vous.
Son image ne vous parvient qu'à la vitesse de la lumière.
Éviterais-je une collision...
alors que vous ne verriez rien de tel ?
Lors d'expériences précises...
personne n'a jamais observé ce phénomène.
Si l'on veut comprendre le monde...
si l'on veut éviter les paradoxes logiques du voyage à grande vitesse...
il faut respecter certaines lois.
Einstein donne à ces lois le nom de théorie de la relativité restreinte.
La lumière d'un objet se déplace aussi vite...
que l'objet soit immobile ou en mouvement.
"Tu n'ajouteras pas ta vitesse à celle de la lumière."
Aucun objet matériel ne peut atteindre ou dépasser la vitesse de la lumière.
Rien ne vous empêche d'approcher la vitesse de la lumière.
99,9o% de la vitesse de la lumière ne pose aucun problème.
Mais vous aurez beau essayer...
vous ne gagnerez jamais cette dernière décimale.
Pour que le monde soit cohérent...
il faut qu'une vitesse maximale cosmique existe.
Un fouet claque parce que son extrémité va plus vite que le son.
Cela crée une onde de choc, un petit "bang" supersonique.
L'origine du tonnerre est la même.
C'est pareil pour le bruit d'un avion supersonique.
La vitesse de la lumière nous gêne plus que celle du son. Pourquoi ?
La réponse n'est pas simplement que la lumière va beaucoup plus vite.
Ce n'est pas un simple problème technique.
En fait, il s'agit d'une loi fondamentale de la nature...
comme la loi de la pesanteur.
Einstein trouve là son système absolu.
Une base solide, parmi tous les mouvements relatifs du cosmos.
La lumière ne change pas de vitesse, quoi que fasse sa source.
Sa vitesse est constante, par rapport à tout le reste.
Rien ne pourra jamais rattraper la lumière.
L'interdiction de dépasser la vitesse de la lumière...
semble en contradiction avec notre bon sens.
Mais pourquoi notre bon sens serait-il digne de confiance sur un tel sujet ?
Pourquoi une expérience menée à 10 km à l'heure...
s'appliquerait-elle aussi...
à 300 000 km par seconde ?
La relativité impose des limites...
à ce que les êtres humains peuvent faire.
L'univers n'est pas tenu...
d'être en parfaite harmonie avec les ambitions humaines.
Imaginez que la lumière ne se déplace pas...
à sa vitesse de 300 000 km par seconde...
mais beaucoup plus lentement...
disons, à 40 km à l'heure.
Et pas d'infractions !
Si l'on ne peut atteindre la vraie vitesse de la lumière...
la consigne reste la même :
"Tu ne voyageras pas plus vite que la lumière."
Imaginons une vitesse proche de celle de la lumière...
ici 40 km à l'heure, la vitesse d'un scooter.
Il n'y a pas d'amendes pour infraction aux lois de la nature.
Le monde réel et celui-ci...
sont conçus de façon à empêcher toute transgression.
Le but de la physique est de déterminer ces lois.
Avant Einstein, les physiciens étaient persuadés...
qu'il existait des repères, des endroits, des moments particuliers...
auxquels tout devait être comparé.
Einstein découvre une notion sociale similaire.
Les coutumes d'une nation donnée...
qu'il s'agisse de l'Allemagne ou de l'Italie...
sont les normes auxquelles on compare les autres sociétés.
Mais Einstein refuse le nationalisme de son époque.
Il estime que toute culture est légitime.
En physique, il comprend...
qu'il n'y a pas de référence absolue.
Où que l'on soit dans le temps et l'espace...
on doit aboutir aux mêmes lois physiques.
Une vitesse n'est que l'espace parcouru en un temps donné...
comme tout gamin en scooter le sait.
Près de la vitesse de la lumière, on ne peut cumuler les vitesses...
et les notions familières d'espace et de temps absolus...
quel que soit notre mouvement, s'effacent.
Donc, comme Einstein le démontre...
des choses étranges se produisent à une telle vitesse.
Notre perception habituelle du temps et de l'espace...
change bizarrement.
Votre nez est un peu plus proche de moi que vos oreilles.
La lumière qu'il réfléchit m'atteint juste avant celle de vos oreilles.
Mais imaginez que j'aie un appareil photo magique...
qui me permette de voir votre nez et vos oreilles au même instant.
Avec cet appareil, on pourrait faire des photos intéressantes.
Paolo dit au revoir à son petit frère...
et s'éloigne, à plus de la moitié de la vitesse de la lumière.
Il rattrape ses ondes lumineuses, comprimant celles qui le précèdent...
et son image vire au bleu.
La longueur d'onde la plus courte est la lumière bleue.
Paolo se comprime dans la direction de son mouvement.
Ce n'est pas une illusion d'optique.
On approche simplement la vitesse de la lumière.
Quand il s'éloigne, ses ondes lumineuses s'étirent derrière lui.
La longueur d'onde s'accroît et son image vire au rouge.
Paolo part ensuite faire une petite balade dans la campagne.
Il lui arrive quelque chose d'encore plus étrange.
Tout ce qu'il voit est comprimé dans un hublot juste devant lui...
virant au bleu au centre, et au rouge sur les bords.
Pour un passant, Paolo vire au bleu en s'approchant...
et au rouge en s'éloignant.
Pour lui, le monde s'approche et s'éloigne...
presque à la vitesse de la lumière.
Les maisons et les arbres qu'il a dépassés...
apparaissent dans son champ de vision...
mais déformés et teintés en rouge.
Lorsqu'il ralentit, tout reprend son aspect normal.
À cette vitesse folle...
le monde visible se concentre dans une sorte de tunnel.
Vous ne verriez ces distorsions qu'à cette vitesse.
Un jour, les astronautes suivront les étoiles qu'ils auront doublées...
et dont les images seront regroupées à l'avant de leur vaisseau.
Le plus étrange, quand on voyage à cette vitesse...
c'est que le temps ralentit.
Les horloges mécaniques et biologiques tournent plus lentement.
Mais les horloges statiques ne ralentissent pas.
En voyageant à cette vitesse...
on vieillirait moins vite que les autres.
La montre de Paolo et son horloge interne...
lui disent qu'il n'a laissé ses amis que quelques minutes.
Mais de leur point de vue, il est parti depuis des décennies.
Ses amis ont vieilli, ont vécu leur vie, et sont morts.
Et son petit frère l'a attendu patiemment pendant tout ce temps.
Les deux frères font l'expérience du paradoxe de la dilatation temporelle.
Ils rencontrent la relativité restreinte d'Einstein.
Ce n'était qu'une vue de l'esprit.
Mais les particules se déplaçant à cette vitesse...
s'altèrent plus vite que les particules immobiles.
Aussi étrange qu'elle puisse nous paraître...
la dilatation temporelle est une loi de la nature.
Approcher la vitesse de la lumière...
est en quelque sorte un élixir de jouvence.
Parce que le temps ralentit, à cette vitesse...
la relativité restreinte nous fournit un moyen d'aller dans les étoiles.
La Toscane n'est pas seulement le creuset...
de quelques-unes des idées du jeune Einstein.
C'est également la patrie d'un autre grand génie...
qui a vécu quatre siècles plus tôt.
Léonard de Vinci.
Léonard adore escalader ces collines...
et contempler le paysage d'une certaine hauteur...
comme un oiseau en plein vol.
Il trace les premières vues aériennes...
de paysages, de villages, de fortifications.
Je vous ai parlé des faits et gestes d'Einstein près de Vinci...
la ville où Léonard a grandi.
Einstein respectait beaucoup Léonard de Vinci...
et leurs âmes, en quelque sorte...
habitent toujours ce paysage.
En plus de ses nombreuses réussites...
en peinture, architecture, histoire naturelle...
anatomie, géologie, génies civil et militaire...
Léonard a une passion.
Il rêve de construire une machine qui puisse voler.
Il dresse des plans, bâtit des modèles réduits...
puis il construit des prototypes grandeur nature.
Mais aucun ne fonctionne jamais.
Il n'existe pas de moteurs suffisamment puissants à l'époque.
La technologie adéquate n'a pas encore été inventée.
Les plans, par contre, sont géniaux.
Comme cette machine, inspirée des oiseaux...
qui se trouve au musée consacré à Léonard dans la ville de Vinci.
Ses plans encourageront les ingénieurs des siècles suivants...
mais Vinci lui-même souffre beaucoup de ces échecs successifs.
Mais ce n'est pas de sa faute.
Il est prisonnier du XVème siècle.
Un cas similaire se produit en 1939.
Les ingénieurs de la British Interplanetary Society...
décident de construire un vaisseau...
destiné à transporter des passagers sur la Lune.
Les plans n'ont rien à voir avec ceux...
des engins Apollo qui accompliront cette mission des années plus tard.
Mais ce projet suggère...
qu'une mission pourra vraiment être envoyée sur la Lune un jour.
Aujourd'hui...
nous avons les dessins préliminaires de vaisseaux...
destinés au transport de passagers vers les étoiles.
Ils seront construits en un point de l'orbite terrestre, et c'est de là...
qu'ils se lanceront dans leurs longs voyages interstellaires.
L'un d'entre eux...
se nomme le projet Orion.
Il utilisera des armes atomiques, des bombes à hydrogène...
pour propulser une plaque inertielle.
Chaque explosion produira une sorte de pétarade...
comme celle d'un immense canot nucléaire dans l'espace.
Orion semble tout à fait réalisable.
Il est développé aux États-Unis...
jusqu'à la signature du traité international...
interdisant les explosions nucléaires dans l'espace.
Le vaisseau Orion représenterait le meilleur usage du nucléaire...
pourvu que les vaisseaux démarrent loin de la Terre.
Daedalus est un projet récent de la British Interplanetary Society.
Il nécessite un réacteur à fusion nucléaire...
plus sûr et plus efficace...
que les centrales à fission nucléaire existantes.
Ces réacteurs n'existent pas.
Mais ce sera sûrement bientôt le cas.
Orion et Daedalus pourraient se déplacer...
à 10 % de la vitesse de la lumière.
Pour rallier Alpha du Centaure...
il faudrait 45 ans, moins qu'une vie humaine.
On n'approcherait pas assez la vitesse de la lumière...
pour que le ralentissement temporel lié à la relativité soit important.
Il est peu probable que de tels vaisseaux...
soient construits avant des décennies...
même si nous en avons la possibilité dès à présent.
Pour dépasser les plus proches étoiles, il faut autre chose.
Ces vaisseaux pourraient dépasser les générations.
Ceux qui arriveraient seraient les descendants...
de ceux qui seraient partis des siècles plus tôt.
Peut-être trouvera-t-on des procédés d'hibernation...
pour réfrigérer les voyageurs et les "décongeler"...
lors de leur arrivée à destination, des siècles plus tard.
Mais un voyage interstellaire approchant la vitesse de la lumière...
est bien plus difficile.
Cet objectif ne sera pas atteint dans cent ans...
mais dans mille ou dix mille ans.
Néanmoins, il reste possible.
Il existe un projet de statoréacteur...
qui recueillerait les atomes d'hydrogène...
flottant entre les étoiles...
les accélérerait à travers un moteur et les rejetterait.
Mais dans l'espace, on trouve un atome...
pour 10 cm³ de vide.
Pour que le réacteur fonctionne, il lui faudrait un collecteur frontal...
couvrant des centaines de kilomètres.
À sa vitesse maximale, les atomes d'hydrogène se déplaceraient...
presque à la vitesse de la lumière, par rapport au vaisseau.
Sans précautions...
les passagers seraient grillés par les rayons cosmiques induits.
Il existe une solution.
On dépouille au laser les atomes de leurs électrons...
et on les charge électriquement à distance.
Un champ magnétique très puissant...
attire les atomes chargés dans le collecteur...
et loin du vaisseau.
Ces projets, par leur échelle, sont sans précédent sur Terre.
Nous parlons ici de vaisseaux de la taille de petits mondes.
Imaginons que ce vaisseau voyage avec une accélération de 1 g...
pour que nous nous y sentions bien.
Il approcherait la vitesse de la lumière...
jusqu'à la moitié du parcours.
Puis le vaisseau se retournerait...
et décélérerait de 1 g jusqu'à sa destination.
Pendant le voyage, la vitesse serait proche de celle de la lumière...
et le temps ralentirait énormément.
De combien ?
L'étoile de Barnard serait atteinte par ce vaisseau...
en huit ans, selon les horloges du bord...
le centre de la Voie lactée en 21 ans...
la galaxie d'Andromède en 28 ans.
Pour ceux restés sur Terre, les choses se présenteraient autrement.
Les 21 ans mesurés à bord du vaisseau seraient pour eux trente mille ans.
À notre retour...
très peu de nos amis seraient là pour nous accueillir.
En principe, ce voyage...
approchant la vitesse de la lumière, décimale par décimale...
nous permettrait de faire le tour de l'univers connu...
en 56 ans, temps mesuré à bord.
Nous reviendrions dans des dizaines de milliards d'années...
dans un futur très éloigné.
La Terre serait un tas de cendres calcinées...
et le Soleil serait éteint.
Ces vols relativistes rendent l'univers accessible...
à des civilisations avancées...
mais seulement pour les astronautes...
pas pour ceux qui resteront chez eux.
Ces projets sont probablement plus éloignés...
de nos futurs vaisseaux interstellaires...
que les maquettes de Vinci le sont...
de nos avions supersoniques actuels.
Mais si on ne s'autodétruit pas, je suis sûr...
qu'un jour, on s'aventurera vers les étoiles.
Après l'exploration du système solaire...
les planètes d'autres étoiles nous attireront.
Les voyages dans l'espace et dans le temps sont indissociables.
Voyager vite dans l'espace...
implique de voyager vite dans le temps.
Nous avançons dans le temps, mais lentement, en permanence.
Et le passé ? Pourrions-nous y retourner ?
Nombre de physiciens estiment impossible...
que l'on construise un vaisseau...
permettant de nous ramener dans le passé.
D'autres pensent que de toute façon, il ne nous servirait à rien.
Nous ne pourrions pas modifier notre passé.
Par exemple, imaginons que vous voyagiez dans le passé...
et que vous parveniez à empêcher...
vos propres parents de se rencontrer.
Vous ne seriez probablement jamais né...
ce qui est en soi un paradoxe, puisque...
de toute évidence, vous êtes là.
Certains pensent que ces deux histoires sont tout aussi valables...
et que ce sont deux écheveaux temporels parallèles...
qui pourraient exister côte à côte.
L'histoire dans laquelle vous ne seriez pas né...
et celle que vous connaissez.
Le temps a peut-être plusieurs dimensions...
même si nous sommes condamnés à ne connaître...
qu'une seule de ces dimensions.
Imaginez que vous puissiez retourner dans le passé...
et le modifier de façon significative, par exemple...
en persuadant la reine Isabelle de ne pas financer Christophe Colomb.
Vous mettriez alors en branle...
une suite d'événements historiques différents...
et les gens que vous auriez laissés à votre époque...
n'en sauraient jamais rien.
Si ce type de voyage temporel était possible...
alors toutes les variantes de séquences historiques imaginables...
pourraient exister réellement.
Un explorateur temporel pourrait-il...
altérer le cours de l'histoire de façon radicale ?
Penchons-nous sur la question.
L'histoire est constituée...
d'une multitude complexe de fils étroitement entrelacés...
les forces biologiques, économiques et sociales, difficiles à démêler.
Les Grecs pensaient que la vie humaine était une tapisserie...
créée par trois déesses : les Parques.
Les événements imprévisibles n'ont pas de conséquences durables.
Mais ceux qui ont lieu à un moment crucial...
peuvent altérer l'histoire.
Parfois, de profonds changements sont dus...
à des détails presque insignifiants.
Plus un tel événement remonte loin dans le passé, plus il a d'effets.
Et si notre voyageur avait persuadé Isabelle...
que Colomb se trompait ?
Un autre Européen aurait sans doute vogué vers le Nouveau Monde.
Tout l'y incitait : la quête des épices, les progrès de la marine...
la lutte entre les pays d'Europe.
La découverte de l'Amérique était inévitable.
Il n'y aurait pas de timbres à l'effigie de Colomb...
ni de République de Colombie.
Mais l'histoire se serait déroulée de façon similaire.
Pour affecter le futur de façon significative...
notre explorateur devrait faire des choix.
Il devrait sans doute intervenir dans des événements...
qu'il sélectionnerait avec soin...
afin de pouvoir modifier la trame de l'histoire.
C'est un très joli rêve...
d'explorer des mondes qui n'ont jamais existé.
Avec la machine à remonter le temps de H.G. Wells...
vous comprendriez peut-être mieux l'histoire.
Si un personnage important n'avait pas vécu...
comme l'apôtre Paul, Pierre le Grand ou Pythagore...
le monde serait-il si différent ?
Et si la tradition scientifique des anciens Grecs ioniens...
s'était développée et épanouie ?
De nombreux facteurs sociaux de l'époque auraient été différents...
y compris la croyance répandue...
que l'esclavage était juste et naturel.
Mais que se serait-il passé si cette lumière née...
dans la Méditerranée orientale il y a 2 500 ans...
ne s'était pas éteinte ?
Si la méthode scientifique et l'expérimentation...
avaient été privilégiées...
2 000 ans avant que n'ait lieu notre révolution industrielle ?
Si le pouvoir de ce nouveau mode de pensée scientifique...
avait été plus largement apprécié ?
Je pense que nous aurions gagné dix ou vingt siècles.
Les contributions de Léonard de Vinci...
auraient été faites mille ans plus tôt...
et celles d'Einstein il y a environ cinq cents ans.
Mais ils n'auraient pas fait ces contributions eux-mêmes...
parce qu'ils n'existent que dans notre espace temporel.
Si les Ioniens avaient gagné la bataille...
nous serions déjà engagés dans l'aventure interstellaire.
Les premiers vaisseaux que nous aurions envoyés en exploration...
rapporteraient des résultats étonnants d'Alpha du Centaure...
de l'étoile de Barnard, de Sirius et de Tau de la Baleine.
D'importantes flottes de vaisseaux interstellaires...
seraient en construction en orbite :
petits vaisseaux de recherche sans équipage...
paquebots transportant des émigrants, peut-être...
navires commerciaux prêts à sillonner les mers de l'espace.
Tous ces vaisseaux porteraient des symboles...
et des inscriptions sur leurs flancs.
Ces inscriptions, en y regardant de près, seraient écrites en Grec.
Le symbole en question serait peut-être le dodécaèdre.
Et l'inscription figurant sur ces vaisseaux stellaires...
ressemblerait à :
"Vaisseau stellaire Théodore, de la planète Terre."
Un explorateur temporel ambitieux...
ne s'attarderait pas sur l'humanité...
ni même sur l'évolution de la Terre.
Il remonterait le cours du temps...
pour voir naître notre système solaire...
des gaz et des poussières qui séparent les étoiles.
Il y a 5 milliards d'années...
un nuage interstellaire explose et forme le système solaire.
Les gros amas de matière gravitent vers le centre...
et sont destinés à former le Soleil.
D'autres amas périphériques plus petits deviendront les planètes.
Autrefois, il existait une sélection naturelle parmi les planètes.
Celles à orbite elliptique étaient détruites...
mais celles à orbite circulaire survivaient.
Autrement, la Terre ne se serait jamais formée...
et une autre planète existerait, ailleurs, autour du Soleil.
Notre monde existe...
grâce à des collisions aléatoires au sein d'un nuage disparu.
La masse centrale devient très chaude.
Des réactions thermonucléaires s'amorcent, et le Soleil...
inonde le système solaire de sa lumière.
Mais les amas en expansion n'atteindront pas ces températures...
et n'engendreront pas de telles réactions.
Ils deviendront la Terre et les autres planètes...
réchauffées non pas de l'intérieur, mais par le lointain Soleil.
L'accrétion se poursuit.
Le gaz, les poussières et les petits astres...
sont absorbés par les planètes survivantes.
Notre explorateur assiste...
aux collisions qui sont à l'origine des mondes.
À part les comètes et les astéroïdes, le système solaire primitif...
est d'une remarquable simplicité.
Neuf planètes principales, à orbite presque circulaire...
et quelques douzaines de satellites.
Prenons un autre point de vue.
Observons le système solaire sur la tranche, avec le Soleil hors champ.
Nous voyons que les planètes terrestres...
qui ont une masse similaire à la Terre, sont près du Soleil.
Les grosses planètes, comme Jupiter, sont plus éloignées.
Mais en est-il nécessairement ainsi ?
Les études suggèrent...
qu'il y a d'autres systèmes solaires...
où les petites planètes sont près du soleil, et les grosses éloignées.
Mais ailleurs, les planètes se mélangent peut-être.
Des mondes comme Jupiter occupent sans doute le ciel d'autres planètes.
Il est rare qu'une planète jovienne se forme près de l'étoile...
et que les petites s'éloignent dans l'espace interstellaire.
Notre système solaire n'est qu'un exemple, typique peut-être...
au sein de la multitude de systèmes existant dans l'espace.
Souvent, une jeune planète accumule tant de gaz et de poussières...
qu'une réaction se produit.
Elle devient un deuxième soleil, formant un système stellaire binaire.
La vue depuis la plupart de ses planètes est éblouissante.
Aucune ne ressemble à la Terre.
Certaines sont accueillantes, d'autres semblent hostiles.
Avec deux soleils dans le ciel...
chaque objet projette deux ombres.
Quelles merveilles nous attendent...
sur les planètes des étoiles voisines ?
Des mondes radicalement différents...
des formes de vie incroyablement exotiques ?
Peut-être, dans un siècle ou deux, ayant exploré le système solaire...
aurons-nous mis de l'ordre sur notre planète.
Nous nous lancerons à la conquête des étoiles...
et des mondes fascinants qui les entourent.
Ce jour-là, nos vaisseaux et nos descendants...
voyageront à une vitesse proche de celle de la lumière...
et bondiront en avant dans le futur, à la recherche de nouveaux mondes.
Einstein nous a démontré que c'était possible.
Nous voyagerons simultanément...
vers de distantes planètes et vers un futur lointain.
Certains mondes auront le spectacle d'une vaste nébuleuse gazeuse...
vestige d'une étoile qui n'existe plus depuis longtemps.
Dans ce ciel riche en constellations lointaines et exotiques...
il se trouvera peut-être une étoile jaune peu brillante...
peut-être presque invisible à l'œil nu...
ou perceptible avec un télescope.
L'étoile-mère d'une flotte de vaisseaux interstellaires...
explorant cette minuscule portion...
de l'immense galaxie qu'est la Voie lactée.
Les thèmes de l'espace et du temps sont inextricablement liés.
Les mondes et les étoiles, comme les hommes...
naissent, vivent et meurent.
Une vie humaine se mesure en décennies.
Mais celle du Soleil est environ cent millions de fois plus longue.
La matière est plus ancienne que la vie.
Bien avant la formation du Soleil et de la Terre...
des atomes étaient synthétisés au cœur des étoiles...
avant d'être rendus à l'espace lorsque celles-ci explosaient.
Des planètes émergeaient de ces débris stellaires.
La Terre et toute chose vivante sont faites de matière stellaire.
Mais qu'elle nous paraît lente, l'évolution de la vie...
des molécules issues des océans primitifs, aux premières bactéries !
Si l'évolution n'est pas évidente pour tous...
c'est parce qu'elle est si lente et si laborieuse.
Comment des êtres vivant 70 ans pourraient-ils...
percevoir des événements couvrant 70 millions d'années ?
Ou 4 milliards d'années ?
À l'époque des premiers animaux...
l'histoire de la vie sur Terre est presque terminée.
Nous n'arrivons pas loin derrière...
mais ce qui constitue la chimie de la vie a déjà été déterminé.
Oublions notre perspective.
Du point de vue d'une étoile...
l'évolution tisse de nouvelles formes de vie...
à partir de la matière stellaire présente sur Terre, très rapidement.
La plupart des lignées s'éteignent.
Beaucoup d'autres stagnent.
Dans d'autres circonstances...
comme un changement climatique, une mutation...
ou la mort accidentelle d'un micro-organisme...
l'avenir de la vie tout entier aurait pu être très différent.
La lignée aboutissant à un être intelligent...
aurait pu descendre du ver de terre.
Les maîtres actuels de la planète...
compteraient parmi leurs ancêtres des tuniciers.
Nous n'existerions pas.
Quelqu'un d'autre, très différent de nous...
serait aujourd'hui à notre place, et s'interrogerait sur ses origines.
Mais ça ne s'est pas passé ainsi.
Il s'est produit une suite d'accidents...
et de mutations aléatoires du matériel génétique.
Une évolution temporelle spécifique à la vie sur Terre...
et dans cet univers.
En conséquence, les êtres dominants de la planète...
descendent des poissons.
Au passage, un grand nombre d'espèces ont disparu.
Si l'histoire s'était "tissée" autrement...
certains de ces organismes disparus auraient survécu et prospéré.
Parfois, une espèce que l'on pensait éteinte depuis très longtemps...
s'avère être bien vivante.
Le cœlacanthe, par exemple.
Pendant 3,5 milliards d'années, la vie est restée aquatique.
Mais dans un grand élan, elle s'aventure sur la terre ferme.
Dans d'autres circonstances...
l'espèce dominante serait encore aquatique...
ou aurait bâti des vaisseaux pour quitter cette planète.
Nos ancêtres, les reptiles...
ont engendré de puissantes lignées...
dont les dinosaures.
Certains sont rapides, adroits et intelligents.
Un explorateur spatio-temporel...
aurait pu voir en eux l'espèce dominante.
Mais après 200 millions d'années, ils sont soudain tous anéantis.
Une météorite a peut-être heurté la Terre...
projetant des débris, masquant le Soleil...
et tuant les plantes favorites des dinosaures.
Je me demande quand ils ont compris que quelque chose n'allait pas.
Leurs successeurs descendent aussi des reptiles...
mais ont survécu à la catastrophe qui a anéanti leurs cousins.
D'autres lignées disparaissent.
Et dans d'autres circonstances...
celles-ci auraient pu dominer la Terre aujourd'hui.
Longtemps, on aurait pu se moquer...
de ces petites créatures...
mais elles ont donné naissance à tous les mammifères.
Et cela inclut les primates.
Il y a 20 millions d'années, un explorateur temporel...
aurait reconnu leur potentiel...
vifs, rapides, agiles, sociables, curieux.
Leurs ancêtres ont été tour à tour des atomes...
puis des molécules, des êtres unicellulaires...
des polypes au fond de l'océan...
des poissons, des amphibiens, des reptiles.
Mais un jour, ils descendent des arbres et se tiennent debout.
Leur cerveau devient énorme...
ils inventent une culture, des outils...
apprivoisent le feu.
Ils découvrent le langage et l'écriture...
et développent l'agriculture.
Ils bâtissent des cités et forgent les métaux.
Et enfin, ils s'élancent à la conquête des étoiles...
d'où ils sont venus, cinq milliards d'années plus tôt.
De la poussière d'étoile qui a décidé de prendre son destin en main.
Le métier à tisser spatio-temporel...
accomplit d'étonnantes transformations de la matière.
Notre planète n'est qu'une infime partie...
du grand tableau cosmique...
un tissu étoilé de mondes qu'il reste à découvrir.
Ces mondes perdus dans l'espace sont aussi innombrables...
que tous les grains de sable de toutes les plages de la Terre.
Chacun de ces mondes est aussi réel que le nôtre.
Sur chacun, il existe une succession...
d'incidents, d'événements et de faits qui influent sur son avenir.
Des mondes innombrables, des instants multiples...
une immensité d'espace et de temps.
Sur notre petite planète, à cet instant...
nous nous trouvons face à un tournant décisif de notre histoire.
Ce que nous faisons aujourd'hui...
se répercutera au fil des siècles...
et affectera le destin de nos descendants.
Nous sommes bien capables de détruire notre civilisation...
et peut-être même aussi notre espèce.
Si nous cédons à la superstition...
à l'avarice ou à la stupidité...
nous pouvons plonger notre monde dans des ténèbres plus noires...
que celles qui ont séparé l'époque classique et la Renaissance.
Mais nous savons aussi utiliser notre compassion et notre intelligence...
notre technologie et notre richesse...
pour procurer une vie gratifiante à chaque habitant de cette planète...
pour accroître considérablement notre compréhension de l'univers...
et pour atteindre les étoiles.
COSMOS SUPPLÉMENT
Dans la séquence du scooter...
nous avons vu à quoi ressemblerait le paysage...
si nous approchions la vitesse de la lumière.
Depuis, inspiré par cette séquence...
Ping-Kang Hsiung, de l'université Carnegie Mellon...
l'a simulée par ordinateur.
Voici ce qu'on voit en traversant à vitesse normale...
ce grillage rouge et blanc.
Le voilà à présent...
si on le traverse presque à la vitesse de la lumière.
Il nous faudra des siècles avant d'approcher une telle vitesse...
et de connaître la dilatation temporelle.
Mais ce ne serait pas encore assez rapide...
si nous voulions rallier l'autre bout de la Galaxie...
et revenir sur Terre à la même époque.
Quelques années après avoir terminé Cosmos...
j'ai mis mon travail scientifique de côté pour écrire un roman.
Il parle d'un voyage...
jusqu'au centre de la Voie lactée.
J'étais prêt à imaginer des êtres et des sociétés...
bien plus avancés que nous...
mais j'ai refusé de bafouer les lois de la physique.
Existait-il, même en principe, une façon de se rendre rapidement...
à 30 000 années-lumière de la Terre ?
J'ai posé la question à Kip Thorne, au California Institute of Technology.
C'est un expert sur la nature de l'espace et du temps.
Kip y a réfléchi un moment...
et m'a répondu par une cinquantaine d'équations...
montrant qu'une civilisation avancée...
pourrait créer et maintenir ouvertes des "galeries"...
des sortes de tunnels traversant la quatrième dimension...
et reliant la Terre à un autre point du cosmos...
sans qu'on ait à parcourir l'espace qui les sépare.
Comme si l'on rampait dans une galerie de ver dans une pomme.
Ce résultat m'a plu...
et je l'ai utilisé comme ressort dramatique dans Contact.
Mais ces galeries dans l'espace...
seraient aussi des machines à remonter le temps.
Et j'ai aussi intégré cette notion à mon roman.
Kip Thorne et ses collègues ont ensuite prouvé, semble-t-il...
qu'un tel voyage était possible.
Regardez ça.
La question qui nous préoccupe...
est de savoir si cela peut se faire de façon cohérente...
avec les causes précédant les effets, plutôt que les suivant.
La nature s'assure-t-elle...
que même avec une telle machine, vous ne puissiez pas...
empêcher votre propre conception ?
Même si le voyage temporel était possible...
il se situerait dans un futur technologique lointain.
Mais peut-être que d'autres êtres, bien plus avancés que nous...
voyagent dans le futur et le passé lointains...
non pas quarante malheureuses années en arrière...
mais pour assister à la mort du Soleil...
ou à l'origine du cosmos.