En cinq minutes
Le paradoxe du bootstrap est un casse-tête du voyage dans le temps qui concerne quelque chose sans commencement. Un objet, une information, voire une personne est envoyé dans le passé, et ce voyage se révèle être la seule raison pour laquelle la chose existe. Personne ne l’a jamais fabriquée. Elle tourne simplement en boucle, ce qui explique qu’on parle aussi de boucle causale ou de paradoxe ontologique.
Voici l’exemple classique. Un voyageur venu du futur remet à un jeune compositeur la partition d’une célèbre symphonie. Le compositeur la recopie, la publie sous son nom et devient célèbre. Des siècles plus tard, le voyageur retrouve cette même partition dans une bibliothèque, la rapporte dans le passé et la tend au jeune compositeur. Alors, qui a écrit la symphonie ? Pas le compositeur, qui n’a fait que la copier. Pas le voyageur, qui n’a fait que la trouver. La musique n’a ni auteur ni moment de création. Elle existe parce qu’elle a été envoyée dans le passé, et elle a été envoyée dans le passé parce qu’elle existe.
Le nom vient de l’expression anglaise qui consiste à se hisser soi-même en tirant sur ses propres lacets (« bootstraps »). Elle décrit une tâche impossible, puisqu’on ne peut pas se soulever en tirant sur ses propres bottes. Dans une boucle de bootstrap, la chose semble se hisser elle-même dans l’existence. L’étiquette est informelle. Quand les physiciens veulent être précis, ils parlent de courbes temporelles fermées et d’histoires auto-cohérentes.
Deux points méritent d’être retenus. D’abord, rien dans la boucle ne se contredit, ce qui la distingue du paradoxe du grand-père, où le voyageur défait son propre passé. Ensuite, l’étrangeté tient à l’origine manquante. La partition, l’idée ou la personne est bien présente dans le monde, mais il n’existe aucun moment où quelqu’un l’a créée.
D’où vient le nom
L’expression vient de la novella de Robert A. Heinlein « By His Bootstraps », parue dans Astounding Science Fiction en octobre 1941 sous le pseudonyme d’Anson MacDonald. Son héros, un étudiant nommé Bob Wilson, est aspiré par une porte temporelle et rencontre d’autres versions de lui-même. Pas à pas, il découvre que la situation dans laquelle il est pris a été organisée par ses propres actes futurs. Toute l’intrigue forme un seul cercle fermé, et lecteurs comme critiques ont ensuite repris le titre pour désigner toute boucle de ce genre.
C’est pourquoi « paradoxe du bootstrap » est un terme de fans et de critiques, non un terme technique. On rencontre aussi « paradoxe ontologique », qui souligne que le problème porte sur l’origine d’une chose, et « boucle causale », qui souligne que la cause et l’effet tournent en rond.
Ce que dit la science
Commençons par ce qui est établi. La relativité générale d’Einstein lie l’espace et le temps, et dans certaines solutions mathématiques de ses équations, une trajectoire peut se refermer sur un instant antérieur. On appelle ces trajectoires des courbes temporelles fermées. En 1949, le logicien Kurt Gödel a trouvé une solution décrivant un univers en rotation qui en contient. Notre univers ne semble pas tourner de cette manière : son modèle est une curiosité mathématique, non une description de la réalité.
En 1988, Michael Morris, Kip Thorne et Ulvi Yurtsever ont montré, sur le papier, qu’un trou de ver traversable pourrait en principe devenir une machine à voyager dans le temps. Le hic, c’est qu’il faudrait de la « matière exotique » à densité d’énergie négative, et personne ne sait s’il peut en exister assez. En 1992, Stephen Hawking a proposé la conjecture de protection de la chronologie : l’idée que les lois de la physique empêchent toujours la formation de machines à remonter le temps. C’est une conjecture, pas un résultat démontré.
Passons maintenant au spéculatif. Si des courbes temporelles fermées existaient, de nombreux physiciens s’attendent à ce que seules des histoires auto-cohérentes puissent se produire. On parle souvent du principe d’auto-cohérence de Novikov, du nom du physicien russe Igor Novikov. Selon lui, une boucle de bootstrap est permise, car elle ne contredit rien, alors que le paradoxe du grand-père ne l’est pas. Le malaise qui subsiste concerne l’information. Une symphonie que personne n’a composée semble sortir de nulle part, et certains y voient un indice que les boucles temporelles ne peuvent pas exister. D’autres font remarquer que la quantité totale de matière et d’énergie dans la boucle reste la même, si bien qu’aucune loi de conservation n’est violée. D’autres propositions, comme le modèle quantique de David Deutsch de 1991, traitent les boucles très différemment, et le débat se poursuit.
Aucune expérience n’a jamais observé un signal ou un objet voyageant vers le passé. Le paradoxe du bootstrap est une expérience de pensée, et il est utile parce qu’il montre à quel point la notion de « cause » devient étrange si le temps peut former une boucle.
Où le retrouve-t-on dans la fiction
D’abord dans les livres. « By His Bootstraps » est l’original. Heinlein est revenu aux boucles avec « —All You Zombies— » (1959), une nouvelle très courte qui pousse l’idée à peu près aussi loin que possible. Attention, spoiler : elle construit tout l’arbre généalogique d’une personne à partir de cette seule personne. Passez votre chemin si vous voulez la lire sans rien savoir.
Le roman de Heinlein The Door into Summer (1957, « Une porte sur l’été » en français) est plus doux. Un ingénieur floué se fait mettre en sommeil artificiel et utilise le voyage dans le temps pour réparer les torts subis, et l’histoire montre comment les choix d’un voyageur se répercutent au fil des années. C’est un bon premier livre de Heinlein sur le voyage dans le temps, car la mécanique est facile à suivre et le ton chaleureux.
Le cinéma utilise aussi cette idée, et les films ne sont cités ici que comme exemples. Dans Retour vers le futur (1985), une chanson parvient à l’homme à qui on en attribuera ensuite la paternité, par l’intermédiaire d’un visiteur venu du futur. Dans Quelque part dans le temps (1980), un souvenir passe d’une époque à l’autre sans que personne l’ait fabriqué. Ni l’un ni l’autre ne s’embarrasse d’explications, et c’est en partie ce qui les rend amusants.
Idées reçues
- « C’est la même chose que le paradoxe du grand-père. » Non. Le paradoxe du grand-père est une contradiction : vous empêchez votre propre naissance, donc vous ne pouvez pas être là pour le faire. Une boucle de bootstrap ne contredit rien. Son énigme, c’est l’origine manquante.
- « La physique a prouvé que c’est impossible. » Non plus. La physique n’a aucune preuve que le voyage vers le passé soit possible, ni qu’il ne le soit pas. Beaucoup de chercheurs soupçonnent qu’il est bloqué, mais ce n’est encore qu’un soupçon.
- « Le paradoxe montre que le voyage dans le temps fonctionne. » Là encore, non. Un casse-tête sur une boucle nous dit ce qui s’ensuivrait si les boucles existaient. Ce n’est pas une preuve qu’elles existent.
- « L’objet pris dans la boucle est éternel. » Pas forcément. Dans la fiction, l’objet vieillit souvent, s’use ou est copié. L’énigme porte sur l’origine de son information, et on peut la poser aussi pour une copie usée.
À lire ensuite
- Histoire de la science-fiction : la grande histoire de la façon dont des auteurs comme Heinlein ont bâti les idées du genre.
- Paradoxe du grand-père : l’autre célèbre casse-tête du voyage dans le temps, où la boucle se détruit elle-même.
- Paradoxes du voyage dans le temps : une carte de tous les grands casse-tête côte à côte.
- The Door into Summer : un roman de Heinlein accessible pour découvrir le voyage dans le temps dans un récit.
