Question posée par 2 étudiants de lycée qui travaillent sur un TPE scientifique...
L'un des rêves de l'humanité : voyager dans l'Univers. Et cela fait référence à la même ambition sans cesse renouvelée, l'envie de découverte, d'aller voir voir toujours ce qu'il y a derrière l'horizon.
La coubure de l'espace pourrait-elle nous permettre de voyager ? Oui, cela pourrait nous offrir la possibilité de trouver le chemin le plus court entre 2 objets, en traversant la courbure, comme si sur Terre, pour joindre le pôle nord au pôle sud, nous pouvions creuser un tunnel passant par le centre. Notre parcours serait alors de seulement 12.700 km au lieu de 20.000 km en suivant la surface, donc la courbure.
Mais l'Univers est-il courbe ? Rien n'est moins sûr aujourd'hui... Les observations associées aux théories actuelles indiqueraient plutôt que l'Univers est "plat", du moins à l'échelle maximum que nous pouvons atteindre et avec les outils de mesure dont nous disposons. Mais le problème est vaste. Allez donc convaincre une fourmi que la Terre est courbe, alors que cet animal (supposons bien sûr qu'il soit doué d'intelligence) évolue dans un Univers bien plus petit que la Terre elle-même. Par ailleurs, à la question de l'échelle, s'ajoutent les observations actuelles qui tentent de mesurer la densité de l'Univers. Celles-ci butent sur des questions très difficiles à résoudre. La plus grande partie de la masse de l'Univers échapperait aujourd'hui à notre observation, sans que l'on sache ce dont elle est faite ni combien elle pèse exactement. L'Univers semble donc plat et en expansion définitive.
Quant à la vitesse de la lumière, elle est vue comme une limite aujourd'hui, en vertue des lois actuelles qui décrivent notre monde, c'est à dire la loi de la gravitation dans le modèle de la relativité générale d'Einstein. Qu'en sera-t-il demain ? Nous pensions voilà 3 siècles que voyager dans l'atmosphère serait impossible. L'avenir nous réserve toujours des surprises. L'Homme est la plupart du temps lui même l'auteur de ces surprises. Car l'inconnu et les mystères de l'Univers n'ont d'égale que l'ingéniosité pour assouvir notre quête de connaisance. Alors, si nous voyageons un jour à la vitesse de la lumière, ce que nous savons aujourd'hui suggère que nous agirons aussi sur les distances et l'écoulement du temps. Ainsi, voyager à la vitesse de la lumière racourcit les longueurs et dilate le temps. A la vitesse de la lumière, les distances semblent nulles, on est en quelque sorte partout au même moment. Pour un observateur extérieur, nous ne vieillissons plus, notre temps semble figé. Si ce dernier s'écoule de façon normale à bord du vaisseau, nous vieillissons bien moins vite que les personnes que nous avons laissées sur Terre. Le voyage galactique serait donc sans espoir de retour. Des milliers d'années s'écoulant pour faire un voyage aller-retour de quelques années-lumière de distance seulement. Pour exemple, une dixaine d'année de voyage luminique correspondraient à environ 100 000 ans sur Terre.
Si l'on ne considèrent pas les questions techniques, qui sont pourtant primordiales et aujourd'hui insolubles, il faut bien reconnaître que l'éventualité du voyage habité dans l'Univers à des échelles de temps compatibles avec l'être humain est bien loin d'être une réalité envisageable. Mais il ne faut pas désespérer. La science et le rêve sont les supports des réalités de demain.