Frapper les livres : pourquoi nous ne pouvons pas nous téléporter à la manière de Star Trek | Engagé

Frapper les livres : pourquoi nous ne pouvons pas nous téléporter à la manière de Star Trek |  Engagé

Gene Roddenberry était un homme en avance sur son temps, prédisant avec précision le développement de gadgets fantastiques comme les téléphones à clapet, les tablettes, le Bluetooth et les yeux bioniques – même les rayons tracteurs. Mais une technologie demandée par Roddenberry dans les années 1960 n'est pas encore sortie de l'écran : la téléportation. Ce n'est pas seulement que « nous n'avons tout simplement pas assez de pouvoir », comme dirait Scotty, nous manquons également de la base de connaissances fondamentale pour en faire une réalité. Pour l'instant, du moins. Dans leur dernier livre, Foire aux questions sur l'univers , Jorge Cham et Daniel Whiteson se penchent sur ce problème et sur une foule d'autres dilemmes auxquels l'humanité est confrontée – qu'il y ait une vie après la mort, pourquoi les extraterrestres l'ont-ils fait' t pris contact avec nous encore, ou si notre existence observable est en fait une simulation informatique.

Pingouin

Extrait de Fréquemment Questions posées sur l'univers par Jorge Cham et Daniel Whiteson. Copyright © 2021 par Jorge Cham et Daniel Whiteson. Tous les droits sont réservés. Aucune partie de cet extrait ne peut être reproduite ou réimprimée sans l'autorisation écrite de l'éditeur.


Si votre rêve de téléportation est d'être ici dans un instant, puis d'être dans un endroit totalement différent l'instant suivant, alors nous sommes tristes de vous le dire dès le départ que c'est impossible. Malheureusement, la physique a des règles assez strictes sur tout ce qui se passe instantanément. Tout ce qui arrive (un effet) doit avoir une cause, qui à son tour nécessite la transmission d'informations. Pensez-y : pour que deux choses soient causalement liées l'une à l'autre (comme vous disparaissez ici et vous apparaissez ailleurs), elles doivent d'une manière ou d'une autre se parler. Et dans cet univers, tout, y compris l'information, a une limite de vitesse.

L'information doit voyager dans l'espace comme tout le reste, et la vitesse de léger. Vraiment, la vitesse de la lumière aurait dû être appelée la « vitesse de l'information » ou « la vitesse limite de l'univers ». Elle est ancrée dans la relativité et l'idée même de cause à effet, qui sont au cœur de la physique.

Même la gravité ne peut pas se déplacer plus vite que la lumière. La Terre ne ressent pas la gravité d'où se trouve le Soleil en ce moment; il ressent la gravité d'où le Soleil était il y a huit minutes. C'est le temps qu'il faut à l'information pour parcourir les quatre-vingt-treize millions de kilomètres entre ici et là-bas. Si le Soleil disparaissait (se téléportant pour ses propres vacances), la Terre continuerait sur son orbite normale pendant huit minutes avant de se rendre compte que le Soleil était parti.

Donc l'idée que vous pouvez disparaître à un endroit et réapparaître à un autre endroit instantanément est à peu près hors de question. Quelque chose doit se produire entre les deux et ce quelque chose ne peut pas bouger plus vite que la lumière. La plupart d'entre nous prendront «presque instantanément» ou «en un clin d'œil» ou même «aussi vite que les lois de la physique le permettront» pour nos besoins de téléportation. Si c'est le cas, alors il y a deux options pour faire fonctionner une machine de téléportation :

1. Votre téléporteur pourrait vous transmettre à destination à la vitesse de la lumière.

2. Votre machine de téléportation pourrait en quelque sorte raccourcir la distance entre l'endroit où vous êtes et l'endroit où vous voulez aller.

L'option 2 est ce que vous pourriez appeler le type de téléportation «portail». Dans les films, ce serait le genre de téléportation qui ouvre une porte, généralement à travers un trou de ver ou une sorte de sous-espace extradimensionnel, que vous franchissez pour vous retrouver ailleurs. Les trous de ver sont des tunnels théoriques qui relient des points de l'espace qui sont éloignés, et les physiciens ont définitivement proposé l'existence de dimensions multiples au-delà des trois que nous connaissons.

Malheureusement, ces deux concepts sont encore très théorique. Nous n'avons pas réellement vu de trou de ver, et nous n'avons aucune idée de comment en ouvrir un ou contrôler où il mène. Et les dimensions supplémentaires ne sont pas vraiment quelque chose dans lequel vous pouvez vous déplacer. Ils ne représentent que des moyens supplémentaires par lesquels vos particules pourraient se tortiller. faire dans un proche avenir.

Arriver à la vitesse de la lumière

Si nous ne pouvons pas apparaître à d'autres endroits instantanément, ou prendre des raccourcis dans l'espace, pouvons-nous au moins nous y rendre aussi vite que possible? La vitesse maximale de l'univers, trois cents millions de mètres par seconde, est très rapide pour réduire votre trajet à une fraction de seconde et faire que les voyages vers les étoiles prennent des années au lieu de décennies ou de millénaires. La téléportation à la vitesse de la lumière serait toujours géniale.

Pour ce faire, vous pourriez imaginer une machine qui prend votre corps d'une manière ou d'une autre, puis le pousse à la vitesse de la lumière jusqu'à votre destination. Malheureusement, il y a un gros problème avec cette idée, et c'est que vous êtes trop lourd. La vérité est que vous êtes trop massif pour voyager à la vitesse de la lumière. Premièrement, il faudrait énormément de temps et d'énergie pour accélérer toutes les particules de votre corps (qu'elles soient assemblées ou brisées d'une manière ou d'une autre) à des vitesses proches de la vitesse de la lumière. Et deuxièmement, vous n'atteindriez jamais la vitesse de la lumière. Peu importe combien vous avez suivi un régime ou travaillé sur votre CrossFit ; rien de ce qui a une masse ne peut voyager à la vitesse de la lumière.

Les particules comme les électrons et les quarks, les éléments constitutifs de vos atomes, ont une masse. Cela signifie qu'il faut de l'énergie pour les faire bouger, beaucoup d'énergie pour les faire bouger rapidement et une énergie infinie pour atteindre la vitesse de la lumière. Ils peuvent voyager à des vitesses très élevées, mais ils ne peuvent jamais atteindre la vitesse de la lumière.

Cela signifie que vous, ainsi que les molécules et les particules qui composent qui vous êtes actuellement, ne se capable de se téléporter. Pas instantanément, et pas à la vitesse de la lumière. Transporter votre corps quelque part aussi rapidement ne se produira jamais. Il n'est tout simplement pas possible de déplacer toutes les particules de votre corps assez rapidement.

Mais cela signifie-t-il que la téléportation est impossible? Pas tout à fait !

Il y a une façon que cela peut encore arriver, et c'est si nous détendons ce que « vous » signifie. Et si on ne vous transportait pas, vos molécules ou vos particules ? Et si on se contentait de transmettre l'idée de vous ?

Vous êtes une information

Une façon possible d'obtenir une téléportation à la vitesse de la lumière est de vous scanner et de vous envoyer sous forme de faisceau de photons. Les photons n'ont pas de masse, ce qui signifie qu'ils peuvent aller aussi vite que l'univers le permet. En fait, les photons ne peuvent voyager qu'à la vitesse de la lumière (il n'existe pas de photon lent).*

Voici une recette de base pour la téléportation à la vitesse de la lumière:

Étape 1 : Scannez votre corps et enregistrez où se trouvent toutes vos molécules et particules.

Étape #2 : Transmettez ces informations à votre destination via un faisceau de photons.

Étape n°3: Recevez ces informations et reconstruisez votre corps à l'aide de nouvelles particules.

Est-ce possible? Les humains ont fait des progrès incroyables dans les technologies de numérisation et d'impression 3D. De nos jours, l'imagerie par résonance magnétique (IRM) peut scanner votre corps jusqu'à une résolution de 0,1 millimètre, ce qui correspond à peu près à la taille d'une cellule cérébrale. Et les scientifiques ont utilisé des imprimantes 3D pour imprimer des amas de plus en plus complexes de cellules vivantes (appelées « organoïdes ») pour tester des médicaments anticancéreux. Nous avons même fabriqué des machines (utilisant des microscopes à effet tunnel) qui peuvent saisir et déplacer des atomes individuels. Il n'est donc pas difficile d'imaginer qu'un jour nous pourrons numériser puis imprimer des corps entiers.

La vraie limitation, cependant, pourrait ne pas être technologique mais philosophique. Après tout, si quelqu'un faisait une copie de vous, serait-ce vraiment vous ?

Souvenez-vous, il n'y a rien de particulièrement spécial dans les particules qui composent votre corps en ce moment. Toutes les particules d'un type donné sont identiques. Chaque électron est parfaitement identique à chaque autre électron, et il en va de même pour les quarks. Les particules ne sortent pas de l'usine de l'univers avec des personnalités ou des caractéristiques distinctives. La seule différence entre deux électrons ou deux quarks est l'endroit où se trouve chacun d'eux et les autres particules avec lesquelles ils traînent.*

Mais combien serait encore une copie de vous vous? Eh bien, cela dépend de deux choses. Le premier est la résolution de la technologie qui vous numérise et vous imprime. Peut-il lire et imprimer vos cellules ? Vos molécules ? Vos atomes, ou même vos particules individuelles ?

La question encore plus importante est de savoir dans quelle mesure votre «vous» dépend des petits détails. Quel niveau de détail faut-il pour que la copie soit toujours considérée comme vous? Il s'avère qu'il s'agit d'une question ouverte, et la réponse peut dépendre de l'ampleur de votre sentiment de soi.

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