Il y a une histoire racontée sur le voyage à la vitesse de la lumière dans laquelle on vous demande d'imaginer que vous commencez par vous tenir devant une grande horloge - comme Big Ben. Vous vous rendez compte que votre perception actuelle du temps est informée par la lumière réfléchie par le cadran de l'horloge - qui vous indique qu'il est 12h00. Donc, si vous tirez ensuite à la même vitesse que cette lumière - tout ce que vous continuerez à voir est cette horloge fixée à 12h00, car vous vous déplacez à la même vitesse que cette information se déplace. Et vous découvrez donc qu'à la vitesse de la lumière, le temps s'arrête essentiellement.
Bien qu'il y ait un certain nombre de problèmes avec cette histoire - en l'occurrence, une chose correcte est que si vous pouviez voyager à la vitesse de la lumière, vous ne subiriez aucun passage du temps - bien qu'il existe plusieurs raisons pour lesquelles il s'agit probablement d'un situation impossible dans laquelle vous vous trouvez.
Mais néanmoins, si vous pouviez voyager à une vitesse légère et ne pas expérimenter le passage du temps - alors vous n'auriez pas le temps de réévaluer votre situation - en effet, il n'y aurait pas de temps disponible pour que vos neurones se déclenchent. Donc, vous pourriez bien quitter la Terre avec l'image de l'horloge fixée sur votre rétine, mais puisque votre cerveau a cessé de fonctionner, cela n'a rien à voir avec les informations véhiculées par le faisceau lumineux avec lequel vous vous déplacez. Votre rétine n'est jamais rafraîchie avec une nouvelle image tant que vous restez à la vitesse de la lumière.
Un aperçu de la relativité restreinte est obtenu en considérant le contexte de quelqu'un qui est resté sur Terre. Si votre voyage à la vitesse de la lumière visait un miroir à Alpha Centauri (à 4,3 années-lumière de là) - alors de leur point de vue, cela vous prend 8,6 ans pour y aller et rebondir. Cela est vrai même si vous partez et revenez avec une image de 12:00 collée sur votre rétine et que vous annoncez à juste titre (de votre point de vue) qu'aucun temps ne s'est écoulé depuis votre départ.
Mais se déplacer à la vitesse de la lumière et ne pas expérimenter le passage du temps est probablement un scénario impossible pour nous, êtres à mobilité réduite. La relativité veut que vous possédiez une masse, une longueur et un temps appropriés - qui persistent quelle que soit votre vitesse. Si vous pouviez survivre aux forces G pour atteindre de telles vitesses, alors vous pourriez heureusement ralentir à 99,95% de la vitesse de la lumière et vérifier votre pouls par rapport à votre montre pour trouver votre cœur battant toujours à 72 battements par minute - tout comme il l'a fait. de retour sur Terre.
Ce n'est que lorsque vous revenez sur Terre que vous voyez que quelque chose de remarquable se produit. Se déplacer à 99,5% de la vitesse de la lumière vous donne un facteur de dilatation du temps d'environ 10. Ainsi, alors que quelqu'un sur Terre mesurera toujours la durée de votre voyage à environ 8,6 ans - pour vous, ce ne sera que d'environ 10 mois. Et avec un télescope remarquablement bon, vous pourriez regarder en arrière vers la Terre et voir un Big Ben déformé, décalé vers le rouge et fonctionnant lentement sur le chemin, puis décalé vers le bleu et fonctionnant très rapidement sur le chemin du retour.
L'une des raisons qui rend probablement l'expérience du gel vitesse / temps de lumière impossible à obtenir est que la dilatation du temps continue d'augmenter plus vous vous déplacez rapidement. Par exemple, à une vitesse de 99,99995% de la vitesse de la lumière, vous obtenez un facteur de dilatation temporelle d'environ 1 000. Donc, même si vous avez un vaisseau spatial avec une source d'énergie infinie capable de vitesses apparemment infinies - vous continuerez d'arriver à votre destination avant que votre compteur de vitesse ne passe de 99,99999 (etc.)% de la vitesse de la lumière à c = 1,0.
C'est peut-être ainsi que nous peuplerons l'univers - en utilisant des investissements énergétiques difficiles à imaginer, couplés au principe de la dilatation du temps pour parcourir de grandes distances. L'astuce n'est pas d'avoir le mal du pays, car après avoir parcouru de telles distances, vous ne pouvez jamais revenir en arrière - à moins que ce ne soit pour rencontrer vos très, très, très arrière petits-enfants.
(J'ai un peu triché en ignorant les périodes d'accélération et de décélération dans les trajets décrits ici).
Lectures complémentaires: Calculateur de relativité.
