Principe de cohérence de NovikovLe principe de cohérence de Novikov est un principe développé par le professeur Igor Novikov au milieu des années 1980 pour résoudre le problème des paradoxes liés au voyage dans le temps. vignette|redresse|Une boule de billard qui entre en collision avec elle-même après voyage temporel est déviée de sa trajectoire. Le principe de Novikov affirme que la probabilité d'existence d'un événement pouvant provoquer un paradoxe est nulle.
Paradoxe temporelvignette|Légende expliquant le paradoxe temporel . Un paradoxe temporel est un paradoxe concernant le temps, l'écoulement du temps ou les conséquences fictives d'un voyage dans le temps. Un paradoxe est une proposition qui contient ou semble contenir une contradiction logique, ou un raisonnement qui, bien que sans faille apparente, aboutit à une absurdité, ou encore, une situation qui contredit l'intuition commune. Le principe de causalité en science veut que tout événement soit la conséquence d'une cause.
Voyage dans le tempsLe voyage dans le temps est un des grands thèmes de la science-fiction, au point d’être considéré comme un genre à part entière. L’idée d’aller revivre le passé ou de découvrir à l’avance le futur est un rêve humain causé par le fait que l’être humain avance dans le temps de manière permanente, mais irréversible (et, à l’état de veille, apparemment de façon linéaire). La première mention d’un voyage dans le temps serait le personnage de Merlin l’Enchanteur dans le cycle arthurien des chevaliers de la Table ronde, qui visitait les temps passés.
Trou de vervignette|Exemple de trou de ver dans une métrique de Schwarzschild, tel qu'il serait vu par un observateur ayant franchi l'horizon du trou noir. La région d'où vient l'observateur est située à droite de l'image. Mise à part la région située près de l'ombre du trou noir, les effets de décalage vers le rouge gravitationnel rendent le fond du ciel très sombre. Celui-ci est en revanche très lumineux dans la seconde région, visible une fois l'horizon passé.
Conjecture de protection chronologiqueLa conjecture de protection chronologique est une conjecture du physicien Stephen Hawking qui énonce que les lois encore inconnues de la physique pourraient interdire le voyage dans le temps. Même si la relativité générale offre la possibilité de construire des trous de ver permettant de remonter le temps, Stephen Hawking pense qu'une tentative de courbure de l'espace-temps visant à créer un tel passage serait avortée par les fluctuations de champs quantiques.
Kerr metricThe Kerr metric or Kerr geometry describes the geometry of empty spacetime around a rotating uncharged axially symmetric black hole with a quasispherical event horizon. The Kerr metric is an exact solution of the Einstein field equations of general relativity; these equations are highly non-linear, which makes exact solutions very difficult to find. The Kerr metric is a generalization to a rotating body of the Schwarzschild metric, discovered by Karl Schwarzschild in 1915, which described the geometry of spacetime around an uncharged, spherically symmetric, and non-rotating body.
Causal structureIn mathematical physics, the causal structure of a Lorentzian manifold describes the causal relationships between points in the manifold. In modern physics (especially general relativity) spacetime is represented by a Lorentzian manifold. The causal relations between points in the manifold are interpreted as describing which events in spacetime can influence which other events. The causal structure of an arbitrary (possibly curved) Lorentzian manifold is made more complicated by the presence of curvature.
Univers de GödelL'univers de Gödel est une solution aux équations de la relativité générale publiée par le mathématicien Kurt Gödel en 1949. Cette solution possède plusieurs propriétés remarquables. Elle décrit un univers en rotation, c'est-à-dire un univers qui possède une direction privilégiée que l'on peut localement assimiler à un axe de rotation. Par ailleurs, la structure de l'espace-temps permet l'existence de courbes de genre temps refermées sur elles-mêmes. Ces travaux sont à l'origine de la recherche d'un plus grand nombre de solutions exactes aux équations d'Einstein.
Métrique (physique)En relativité restreinte et en relativité générale, une métrique est un invariant relativiste infinitésimal ayant la dimension d'une longueur. Mathématiquement, il s'agit d'un tenseur métrique relatif à la variété différentielle représentant l'espace-temps physique. En relativité générale, une métrique dans un référentiel contient toutes les informations sur la gravitation telle qu'elle y est perçue. Une métrique d'espace-temps s'exprime sous la forme d'une somme algébrique de carrés de formes différentielles linéaires.
Causalité inverséeLa causalité inversée (ou rétrocausalité) est une hypothèse discutée en philosophie, en particulier depuis les années 1950, et en physique (en particulier à l'échelle quantique et avec les spéculations, dans les années 1960 et 70, sur les tachyons, qui se déplaceraient à une vitesse supérieure à celle de la lumière). Il s'agit de disjoindre la causalité du sens ordinaire du temps, et donc d'affirmer la possibilité qu'une cause future ait un effet au passé, ou en d'autres termes de remettre en cause l'axiome selon lequel toute cause précède temporellement son effet.
Exact solutions in general relativityIn general relativity, an exact solution is a solution of the Einstein field equations whose derivation does not invoke simplifying assumptions, though the starting point for that derivation may be an idealized case like a perfectly spherical shape of matter. Mathematically, finding an exact solution means finding a Lorentzian manifold equipped with tensor fields modeling states of ordinary matter, such as a fluid, or classical non-gravitational fields such as the electromagnetic field.
Horizon des événementsL'horizon des événements est, en relativité restreinte et en relativité générale, constitué par la limite éventuelle de la région qui peut être influencée dans le futur par un observateur situé en un endroit donné à une époque donnée. Dans le cas d'un trou noir, en particulier, on peut définir son horizon des événements comme une surface qui l'entoure, d'où aucun objet, ni même un rayon de lumière ne peut jamais échapper au champ gravitationnel du trou noir.
Spacetime topologySpacetime topology is the topological structure of spacetime, a topic studied primarily in general relativity. This physical theory models gravitation as the curvature of a four dimensional Lorentzian manifold (a spacetime) and the concepts of topology thus become important in analysing local as well as global aspects of spacetime. The study of spacetime topology is especially important in physical cosmology. There are two main types of topology for a spacetime M. As with any manifold, a spacetime possesses a natural manifold topology.
Causality conditionsIn the study of Lorentzian manifold spacetimes there exists a hierarchy of causality conditions which are important in proving mathematical theorems about the global structure of such manifolds. These conditions were collected during the late 1970s. The weaker the causality condition on a spacetime, the more unphysical the spacetime is. Spacetimes with closed timelike curves, for example, present severe interpretational difficulties. See the grandfather paradox.
Cauchy surfaceIn the mathematical field of Lorentzian geometry, a Cauchy surface is a certain kind of submanifold of a Lorentzian manifold. In the application of Lorentzian geometry to the physics of general relativity, a Cauchy surface is usually interpreted as defining an "instant of time"; in the mathematics of general relativity, Cauchy surfaces are important in the formulation of the Einstein equations as an evolutionary problem. They are named for French mathematician Augustin-Louis Cauchy (1789-1857) due to their relevance for the Cauchy problem of general relativity.
Conditions sur l'énergieEn relativité générale, les conditions sur l'énergie sont un ensemble de conditions susceptibles de contribuer à la description de la matière qui peut exister dans l'univers, ou plus généralement dans tout espace-temps étudié. En pratique, ces conditions sont exprimées par des inégalités précisant l'objet mathématique qui décrit le comportement de la matière, le tenseur énergie-impulsion. Un certain nombre de propriétés de l'espace-temps sont en effet déterminées par certaines des caractéristiques de la matière qui l'emplit.
Quantum mechanics of time travelUntil recently, most studies on time travel are based upon classical general relativity. Coming up with a quantum version of time travel requires physicists to figure out the time evolution equations for density states in the presence of closed timelike curves (CTC). Novikov had conjectured that once quantum mechanics is taken into account, self-consistent solutions always exist for all time machine configurations, and initial conditions. However, it has been noted such solutions are not unique in general, in violation of determinism, unitarity and linearity.
Dust solutionIn general relativity, a dust solution is a fluid solution, a type of exact solution of the Einstein field equation, in which the gravitational field is produced entirely by the mass, momentum, and stress density of a perfect fluid that has positive mass density but vanishing pressure. Dust solutions are an important special case of fluid solutions in general relativity. A pressureless perfect fluid can be interpreted as a model of a configuration of dust particles that locally move in concert and interact with each other only gravitationally, from which the name is derived.
Tipler cylinderA Tipler cylinder, also called a Tipler time machine, is a hypothetical object theorized to be a potential mode of time travel—although results have shown that a Tipler cylinder could only allow time travel if its length were infinite or with the existence of negative energy. The Tipler cylinder was discovered as a solution to the equations of general relativity by Willem Jacob van Stockum in 1936 and Kornel Lanczos in 1924, but not recognized as allowing closed timelike curves until an analysis by Frank Tipler in 1974.
