From madore@clipper.ens.fr Sun Mar 18 19:52:23 2001
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Subject: Voyage dans le temps
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Date: Sun, 18 Mar 2001 18:52:23 +0000 (UTC)
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(Message un peu long, mais je crois que ça vaut *vraiment* la peine
d'essayer de le lire si vous vous imaginez avoir compris quoi que ce
soit à n'importe quelle histoire de voyage dans le temps.  Notamment
si vous croyez en avoir trouvé une qui tienne debout.  Ceci dit, si
vous n'aimez pas la masturbation intellectuelle, passez votre chemin.)

Allez, je vais essayer de dire quelque chose d'un peu plus clair sur
le voyage dans le temps.

Déjà, je l'ai déjà dit et je le répète : le voyage dans le *futur* ne
pose aucune difficulté.  Voyager dans le futur, ça revient juste à
être mis en hibernation pour un certain temps - d'ailleurs, c'est de
cette façon que, dans roman *Gandahar*, Sylvin Lanvère voyage vers le
futur la première fois.  Bon, en fait, il y aura quand même des
petites choses à dire sur le voyage vers le futur, mais ce n'est pas
là qu'est l'essentiel de la difficulté.

La difficulté, c'est le voyage vers le *passé*.  (Évidemment, si je
suis scientifique, il faut que je tienne compte de la relativité, et
que je parle non seulement du voyage vers le passé mais aussi du
voyage vers l'*ailleurs* - i.e. la partie de l'espace-temps qui n'est
ni dans le cône de lumière du futur ni dans le cône de lumière du
passé.  Pour le moment, on va occulter cette subtilité et travailler
dans un monde galiléen, où futur et passé sont donc définis de façon
absolue.)

À ce moment-là, il y a deux façons d'envisager les choses (en fait,
beaucoup plus que deux, comme on va le voir, mais commençons par cette
dichotomie fondamentale).  De façon très simplificatrice, « soit on
peut modifier le passé, soit on ne le peut pas ».  Il faut se décider
à donner un nom à ces deux catégories : dans un cas, on parlera donc
de voyage temporel monochronique, dans l'autre, de voyage temporel
polychronique.

Le voyage temporel monochronique, c'est donc l'hypothèse qu'on peut
revenir dans le passé, et qu'on revient dans son *propre* passé.  Ce
propre passé étant déjà joué, on ne peut rien y changer.  Pour
reprendre la phrase de Douglas Adams, « it all fits together like a
jigsaw puzzle ».  Il n'y a qu'un seul monde, et ce monde se trouve
avoir des boucles temporelles.  On ne change jamais le passé -
d'ailleurs, on ne change jamais l'avenir non plus, en fait - parce que
le passé est déjà joué - l'avenir aussi, d'ailleurs - et tout le temps
est donné, finalement, *en bloc*, simplement, on l'observe par
tranches, et dans un ordre éventuellement différent.

La difficulté, c'est justement pour l'auteur de raisonner *en bloc*,
et de trouver un bloc d'espace-temps qui constitue une histoire
sensée.  De façon (pseudo?-)scientifique, on est sur un espace non
simplement connexe (parce qu'il y a des boucles), donc on n'a pas de
principe de Cauchy-Lipschitz.  De façon plus simple, l'avenir n'est
plus simplement conditionné par le passé mais par des conditions
complètement *ad hoc* qui peuvent rendre possibles une multitude de
futurs possibles pour un passé donné, ou au contraire aucun.

Le truc classique mettant en lumière les subtilités des boucles
temporelles dans le voyage dans le temps monochronique, c'est le
« bootstrap artificiel ».  Appliqué à une information, le bootstrap
artificiel donne ceci : un homme du futur vient m'apporter une
information <foo>.  Je publie cette information, et un jour quelqu'un
(éventuellement moi-même), connaissant l'information parce que je l'ai
publiée, voyage dans le passé pour me remettre l'information en
question.  Alors l'information <foo> n'a jamais été découverte : elle
s'est bootstrappée de façon artificielle.  Le bootstrap artificiel
peut aussi s'appliquer à une personne (autrement dit, quelqu'un peut
devenir son propre ascendant généalogique, par exemple son propre
père ; ou même, de façon plus audacieuse, « devenir lui-même »,
c'est-à-dire un être circulaire, qui n'est jamais né, qui ne meurt
jamais, qui se contente de revenir dans le passé et d'attendre le même
temps - mais cela suppose qu'il ne vieillit pas, donc c'est un peu
bizarre).

Des exemples de bootstraps artificiels, on en trouve par exemple avec
les poèmes de Lallafa dans le *Hitch Hiker's Guide to the Galaxy* (je
n'ai pas réussi à retrouver le passage, mais voir <URL:
http://www.viracocha.demon.co.uk/gtime.html >) ; ou avec l'invention
de l'Éternité par Vikkor Mallansohn dans *The End of Eternity*
d'Asimov (lequel joue un peu sur la confusion entre monochronisme et
polychronisme).

Évidemment, la meilleure façon d'appliquer le bootstrap artificiel,
c'est de le faire pour le voyage dans le temps lui-même.  Comment
fait-on ?  C'est très simple : je regarde ma montre et je vois qu'il
est, disons, 14:28 le 1er avril 2001.  Alors je me jure solennellement
que si jamais je rentre en possession, par quelque moyen que ce soit,
d'une façon de remonter dans le temps, je reviendrai en arrière au 1er
avril 2001 à 14:28:57, pour me donner sur un CD les instructions
détaillées sur la façon dont cela fonctionne.  Moins d'une minute plus
tard, je me vois arriver du futur et je me remets un CD contenant les
instructions que je n'ai plus qu'à suivre, et évidemment il me faudra
honorer ma promesse et revenir dans le passé pour me fournir le CD
(naturellement, je ne *peux pas* ne pas le faire - si j'avais la
moindre chance de ne pas le faire, je ne serais jamais rentré en
possession du CD, donc...).

A contrario, on peut penser, évidemment, que puisqu'on n'a jamais vu
qui que ce soit venir du futur, c'est que le voyage vers le passé
monochronique n'est pas possible.

Bref, toute la difficulté qu'il pose a trait au libre arbitre et à la
causalité.  C'est le fameux paradoxe de la grand-mère (que se
passe-t-il si on décide de revenir dans le passé pour tuer sa propre
grand-mère avant qu'elle donne naissance à sa mère / son père ? le
fait est tout simplement *qu'on ne peut pas* puisque la grand-mère *a
bien* donné naissance).  On ne peut pas changer le passé - mais on
peut éventuellement changer l'interprétation qu'on a du passé, et ça
peut avoir des conséquences finalement très profondes (en gros, on tue
la grand-mère et on découvre que finalement ce n'était pas elle, la
grand-mère) ; voire très morales (on retourne dans le passé pour
éviter une catastrophe, et on découvre que finalement le fait
d'essayer d'éviter la catastrophe *est* précisément l'origine de la
catastrophe en question).

En tout cas, il me semble que cette solution de voyage temporelle est
assez rarement adoptée par les auteurs de science-fiction.

Passons maintenant à la deuxième possibilité : le voyage dans le temps
polychronique.  Elle a pour but d'éviter les problèmes avec le libre
arbitre et la causalité.

*A priori*, ça paraît très simple : on retourne dans le passé et *on
peut* modifier celui-ci, et donc toutes les conséquences de celui-ci.

Prenons un exemple simple.  Un garçon du nom de Marty remonte le
temps, le samedi 26 octobre 1985, et revient le samedi 5 novembre
1955.  Là, il aide ses parents, qui sont des gros louzeurs, à devenir
des winners, et il revient dans son époque pour trouver sa vie
transformée pour le mieux.  Ça va ?  Plus ou moins, mais il y a un
certain nombre de non-dits.

Pour bien comprendre la vision polychronique du voyage dans le temps,
il faut l'interpréter dans une vision « multi-mondes ».  En gros,
quand on revient vers le passé, passant d'un instant t (le samedi 26
octobre 1985, disons) à un instant t' (le samedi 5 novembre 1955,
disons), on se retrouve dans un monde différent que celui qu'on a
quitté.  En effet, puisqu'on ne peut pas modifier *son propre* passé,
on en modifie un autre, celui d'un autre monde pour être précis.

Oui, mais quel autre monde ?  Là se pose la question de la « politique
d'allocation des mondes », qui détermine dans quel monde on arrive
quand on remonte le temps.

En gros, mais il faudra peut-être raffiner un peu, on peut distinguer
au moins deux possibilités : la politique « globale » d'allocation des
mondes et la politique « libre » (« libre » dans le sens mathématique
du terme - comme dans « monoïde libre » par exemple).

La politique « globale » est très simple : quand quelqu'un remonte le
temps dans le monde <n> il atterrit dans le monde <n+1>.  Les mondes
sont indicés exactement par les entiers naturels, et nous vivons dans
le monde <0>.  De cela il s'ensuit notamment que dans notre monde (le
<0>) nous ne verrons *jamais* quelqu'un venir du futur, puisqu'il
devrait pour cela venir du futur du monde <-1>, et celui-ci n'exite
pas).  A priori ça ne semble pas gênant - mais quand on regarde
différemment, ça veut *aussi* dire que si quelqu'un se propose de
tester la machine à voyager dans le temps en se projetant d'une
semaine dans le futur, regarder autour de lui et revenir immédiatement
d'une semaine dans le passé (à quelques instants du moment d'où il
était parti), nous ne le reverrons *jamais* revenir puisqu'il sera
passé dans le monde <1> (lui, éventuellement, peut avoir l'impression
d'il nous retrouve sans problème - mais il retrouve le « nous » du
monde <1>, pas le « nous » du monde <0>, c'est clair ?).  En revanche,
nous pouvons le retrouver en faisant un saut de 1 microseconde dans le
passé, pour revenir au même instant (presque) dans le monde <1>.

Bon, là on commence à voir pourquoi l'idée d'une politique « globale »
d'allocation des mondes n'est pas vraiment super : quand on revient
dans le passé, on atterrit dans le monde <1>.  Mais rien ne dit que le
passé du monde <1> ressemble au passé du monde qu'on vient de quitter.
En fait, on peut même dire qu'on a voyagé longtemps dans le futur et
que le monde <1> suit chronologiquement le monde <0>.  Simplement,
quand même, on va dire que le monde <0> et le monde <1> coïncident
jusqu'au moment où quelqu'un arrive (du futur - en fait du monde <0>)
dans le monde <1> et pas dans le monde <0>.  Mais évidemment rien ne
dit que parce qu'on utilise la machine à remonter le temps pour la
première fois on va arriver au moment le plus reculé dans le passé
(normalement, la machine permet de fixer le moment d'arrivée, donc
quelqu'un peut, postérieurement, remonter à un moment encore plus
reculé), c'est-à-dire à l'instant qui « fait la différence ».

En gros, ce qui se passe, c'est donc qu'on remonte dans le passé et on
se trouve dans un monde complètement différent, où des gens n'arrêtent
pas de venir du « futur » (du monde <0>).  Bof-bof.  Ça ne ressemble
plus tellement à du voyage dans le temps, ça.

Passons à la politique « libre » d'allocation des mondes.  Elle se
définit de la façon suivante.  Nous vivons dans le monde-base.  Pour
tout monde <m> et tout voyage dans le passé <v> partant du monde <m>,
il existe un monde <m`v> où l'on atterrit en faisant le voyage.  (Pour
l'instant, je n'ai rien décidé, j'ai juste fixé le cadre ; dans la
politique globale, <m`v> = <m+1> et c'est tout.)  La politique
« libre » se définit en imposant qu'il n'y a aucune relation
non-triviale entre les mondes.  Et que par ailleurs le monde <m`v>
coïncide avec le monde <m> jusqu'au point d'arrivée de <v>.

Autrement dit, dans la politique « libre » d'allocation, on arrive à
un monde qui a le même passé que celui qu'on vient de quitter, et on
est le *seul* à faire un voyage vers ce monde.  En ce qui concerne le
voyageur, c'est donc la possibilité de modifier le passé, en effet.
En ce qui concerne les autres, une fois de plus, tous ceux qui
voyagent semblent ne jamais revenir.

Aussi, on notera que dans la politique « libre » d'allocation des
mondes, si deux personnes font un voyage quasiment au même moment vers
des instants quasiment identiques du passé, eh bien ils atterrissent
dans des mondes différents, et ils ne pourront *jamais* se revoir
(c'est ça la liberté de la structure).  Pas super non plus.

Peut-on définir des politiques intermédiaires entre la politique
« globale » et la politique « libre » ?  Peut-être, mais ce n'est pas
entièrement clair non plus.  Disons que ce qui *semble* le plus
satisfaisant, c'est peut-être ceci : la politique est libre, mais les
« voyages » sont définis comme des intervalles de continuïté de
fonctionnement de la même machine à remonter le temps.  Donc si deux
personnes franchissent la « porte temporelle » successivement *sans
que celle-ci s'arrête de fonctionner*, alors elles se retrouvent à
l'arrivée ; en revanche, si elles les franchissent avec interruption
entre elles, elles ne se retrouveront plus jamais.  Si vous avez de
meilleures idées de politiques d'allocation, suggérez.  (Mais faites
attention : il n'est pas forcément évident d'en trouver une qui soit
Lorentz-invariante !)

Notez qu'il y a des subtilités un peu... subtiles... dans les
politiques « libres » d'allocation des mondes.  Par exemple, reprenons
notre exemple tiré de *Back to the Future* : Marty fait un bond vers
le passé, change des choses, et revient vers son futur, ayant changé
de monde, et étant passé dans un monde où ses parents sont des
winners.  Disons que <B> est le monde-base (où les parents de Marty
sont des louzeurs), <v> le voyage qu'il a fait, et <B`v> le monde où
il atterrit.  Maintenant, imaginons qu'un certain « Biff », dans le
futur du monde <B`v>, revienne en arrière dans le temps par un voyage
<w>, donc dans un monde <B`v`w>.  Le monde <B`v`w> doit coïncider avec
<B`v> jusqu'au moment de l'arrivée de <w>.  De deux choses l'une :
soit <w> arrive juste après <v>, soit juste avant.  Si <w> arrive
après <v>, alors dans le monde <B`v`w>, qui doit coïncider avec <B`v>
jusqu'à l'arrivée de <w>, Marty arrive du futur... oui, mais de quel
futur ?  Ça, on n'en sait rien !  Ce serait en gros le futur de <B`w>,
mais le monde <B`w> n'a pas de sens en lui-même...  Bref, c'est
bizarre.  Mais à la limite ça n'a pas d'importance, parce que tout ce
qui compte est ce que voit Biff, et il voit Marty arriver, peu importe
d'où - ceci dit, on atteint les limites du solipsisme.  Et quid si <w>
arrive *avant* <v> ?  Eh bien alors il n'y a aucune raison de penser
que Marty arrive !  En effet, le monde <B`v`w> doit coïncider avec
<B`v> jusqu'à l'arrivée de <w>, mais l'arrivée de <v> est postérieure
- donc elle ne se produit *pas*.  Ou alors il faut postuler
explicitement (allocation « libre couplée » des mondes) que <B`v`w> a
les mêmes arrivées de voyages dans le temps que <B`v> en plus de
coïncider avec lui jusqu'à l'arrivée de <w>.  Aviez-vous envisagé tout
ça ?

Bon, tout ceci concerne la politique d'allocation des mondes, donc le
point de vue du voyageur.  Mais venons-en un peu à parler de la
politique de « suivi » des mondes, donc le point de vue de celui qui
reste sans voyager.

Jusqu'à présent j'ai supposé que le monde suivi par les observateurs
était toujours le même : seule la conscience du voyageur passe d'un
monde à l'autre, pas celle de l'observateur ; c'est la politique
« sans suivi ».  Clairement, si un voyageur fait un voyage <v>,
passant d'un monde <m> à un monde <m`v> (je ne suppose rien sur la
politique d'allocation des mondes, là, c'est juste une question de
notation), on ne peut envisager que la conscience de l'observateur
passe aussi de <m> à <m`v> que dès lors que les mondes <m> et <m`v>
coïncident jusqu'à l'instant envisagé pour le tranfert de conscience.
Par exemple, si je vois quelqu'un revenir en arrière dans le temps
pour me tuer, clairement, *de mon point de vue* il ne peut pas
réussir, donc il se perd dans un autre monde où je ne vais pas (et je
me fous qu'il puisse réussir ou non - de mon point de vue il a
disparu).

En revanche, dans ce que j'ai envisagé pour l'instant (politique
« sans suivi »), quand quelqu'un va dans le futur et me promet de
revenir dans cinq minutes, je ne le vois jamais revenir, puisque lui a
changé de monde et pas moi.  Il ne serait pas désagréable d'avoir un
peu de suivi quand même.  Je peux définir la politique de « suivi
maximal » *sous certaines conditions*, et *en relativité galiléenne*
comme ceci : je suis dans un monde <m> à un instant <t> ; dans le
futur du monde <m> il peut se produire un premier voyage dans le passé
(« premier » dans le sens du temps de *départ*) depuis un instant de
départ postérieur à <t> et vers un instant d'arrivée strictement
postérieur à <t>, disons <v>.  Dans ce monde <m`v>, il peut se
produire un autre voyage dans le passé <v2> également depuis un
instant de départ postérieur à <t> et vers un instant d'arrivée
strictement postérieur à <t>, définissant un monde <m`v`v2>.  Et ainsi
de suite.  Si la suite <v>, <v2>, <v3>... n'est *pas infinie*, je peux
dire que je passe dans le monde final de cette suite.  Ceci constitue
le suivi maximal possible.  Et ceci garantit au moins que si quelqu'un
part d'une semaine dans le futur en me promettant de revenir, et qu'il
revient vraiment, je le vois vraiment revenir, parce que je vais
moi-aussi dans le monde vers lequel il va quand il revient vers le
passé (ça va, vous me suivez ?).  *MAIS* le voyage vers le futur ne
doit *pas* suivre la même politique.  Et encore, il y a des merdes
dans tous les sens - disons plutôt que le suivi n'a lieu que pour des
voyages faits par quelqu'un d'*autre* que moi, ce qui évidemment ne
veut rien dire du tout.

Bon, les politiques de suivi c'est beaucoup plus technique que les
politiques d'allocation.  Là où ça louze, c'est que les histoires de
SF supposent souvent un suivi non-nul, et qu'on ne sait jamais comment
il est fait.

Toutes ces considérations étant faites, est-ce que quelqu'un maintient
*toujours* connaître des exemples de récits de voyage dans le temps
(autres que monochroniques simples) qui soient parfaitement
cohérents ?

