En cinq minutes
Le paradoxe du grand-père est l'énigme la plus célèbre du voyage dans le temps. Imaginez que vous remontiez le temps et que vous tuiez votre grand-père avant qu'il ait le moindre enfant. Votre parent ne naît jamais, et vous non plus. Mais si vous n'êtes jamais né, vous n'avez pas pu faire le voyage : votre grand-père reste donc en vie, et vous naissez finalement. L'histoire s'annule elle-même.
La victime n'a pas besoin d'être un grand-père. Ce peut être un parent, une arrière-grand-mère ou n'importe quel ancêtre. Ce qui compte, c'est que l'acte du voyageur fasse disparaître le voyageur. C'est pourquoi cette énigme parle en réalité de causes et d'effets : une cause (le voyage) produit un effet (la mort) qui efface la cause.
Physiciens et philosophes se servent de ce paradoxe comme d'un test. Si une machine à voyager dans le temps était possible, quelles règles l'univers devrait-il imposer pour que personne ne puisse la mettre en défaut ? Cette page fait partie de notre guide sur l'Histoire de la science-fiction et appartient à la famille décrite dans Paradoxes du voyage dans le temps.
Le fonctionnement de l'énigme, étape par étape
- Vous disposez d'une machine qui vous renvoie dans le passé.
- Vous arrivez avant que votre grand-père ait eu des enfants, et vous le tuez.
- Sans lui, votre parent ne naît jamais, donc vous non plus.
- Sans vous, personne n'utilise la machine, donc personne n'arrive dans le passé.
- Sans meurtrier, votre grand-père vit, et nous voilà revenus à la première étape.
Chaque étape découle de la précédente, et la fin contredit le début. Un univers logiquement cohérent ne peut pas contenir les deux versions à la fois. Un élément du scénario doit donc céder : la machine, le libre choix de tuer, ou notre idée simple d'une chronologie unique et figée.
D'où vient cette idée
Les histoires qui modifient le passé sont plus anciennes que le nom du paradoxe. Le roman français Le Voyageur imprudent (1943), de René Barjavel, est souvent cité comme la première version publiée du problème du grand-père, et l'énigme s'est ensuite répandue dans les magazines de pulp au fil des décennies. En 1976, le philosophe David Lewis a publié un article rigoureux, « The Paradoxes of Time Travel », qui met en scène un voyageur nommé Tim et son grand-père pour montrer comment fonctionne la logique. Lewis soutenait que le voyage dans le temps n'est pas logiquement impossible, et que le paradoxe ne paraît insoluble que parce que nous employons le mot « pouvoir » dans deux sens différents.
Ce que dit la science
Commençons par ce qui est établi. Le voyage vers le futur existe bel et bien, à très petite échelle. Les horloges ralentissent légèrement à grande vitesse et dans un champ de gravité plus fort, et les astronautes de la Station spatiale internationale reviennent un peu plus jeunes, d'une fraction de seconde, que les personnes restées au sol. Personne n'a jamais envoyé quoi que ce soit dans le passé.
Le voyage vers le passé relève de la relativité générale. Certaines solutions mathématiques des équations d'Einstein contiennent des courbes de genre temps fermées, des trajectoires dans l'espace-temps qui reviennent à leur point de départ. Kurt Gödel en a trouvé une en 1949 pour un univers en rotation. En 1988, Michael Morris, Kip Thorne et Ulvi Yurtsever ont montré sur le papier comment un trou de ver traversable pourrait être transformé en machine à remonter le temps. Ce sont des solutions sur le papier. Personne ne sait si l'univers réel les autorise, et la plupart exigeraient une matière exotique aux propriétés jamais observées.
En 1992, Stephen Hawking a proposé la conjecture de protection chronologique : les lois de la physique pourraient toujours empêcher la formation d'une machine à remonter le temps. C'est une conjecture, pas un résultat démontré, et elle reste débattue.
Les principales issues
1. L'auto-cohérence. Le physicien russe Igor Novikov a soutenu que les événements d'une boucle temporelle doivent s'accorder entre eux. Si vous remontez le temps, vous avez toujours fait partie du passé : votre arme s'enraye, vous ratez votre cible, ou vous tombez sur le grand-père de quelqu'un d'autre. En 1991, Fernando Echeverria, Gunnar Klinkhammer et Kip Thorne ont étudié une boule de billard envoyée dans une boucle temporelle. Ils ont constaté que les équations donnaient des issues cohérentes plutôt qu'aucune, parfois même plusieurs.
2. Les mondes qui se ramifient. En 1991, David Deutsch a construit un modèle quantique du voyage dans le temps dans lequel le voyageur atterrit dans une autre branche de la réalité. Votre grand-père meurt dans cette branche, mais la vôtre reste intacte, et aucune contradiction n'apparaît. Cela ne fonctionne que si l'interprétation des mondes multiples de la mécanique quantique est vraie, or c'est une interprétation, pas un fait établi.
3. Une question de sens du mot « pouvoir ». La réponse de Lewis : Tim a l'habileté, l'arme et l'occasion, donc en un sens il peut tuer son grand-père. Mais le passé est ce qu'il est, et le grand-père a bien survécu pour avoir des enfants, donc en un autre sens Tim ne peut pas le faire. Les deux affirmations sont vraies en même temps, et aucune contradiction n'en découle.
4. Pas de machine. Si une machine à remonter le temps ne peut pas être construite, le paradoxe ne se pose jamais. C'est ce que supposerait la protection chronologique.
En 2014, une équipe de physiciens a utilisé des photons pour simuler l'un de ces modèles, celui de Deutsch. L'expérience testait les mathématiques d'une chronologie en boucle, pas le voyage dans le temps lui-même.
Dans la fiction
Commençons par les livres. Une porte sur l'été de Robert A. Heinlein (1957) envoie son héros entre 1970 et 2000 et le laisse agir sur le passé. La nouvelle de Heinlein « —All You Zombies— » (1959) va à l'autre extrême et construit une boucle fermée sans cause extérieure, une énigme différente, traitée dans Paradoxe de l'amorçage (bootstrap). La Fin de l'éternité d'Isaac Asimov (1955) imagine une organisation qui modifie l'histoire et doit mesurer le coût de chaque changement. Le Voyageur imprudent de Barjavel reste l'exemple ancien et classique du problème du grand-père lui-même.
À l'écran, Retour vers le futur (1985) repose sur un voyageur qui menace sa propre existence en perturbant la rencontre de ses parents, et Terminator (1984) sur une tentative d'éliminer un futur chef en tuant sa mère.
Les auteurs font du paradoxe un moteur dramatique et choisissent en général une seule porte de sortie : un passé figé, un passé modifiable, ou des chronologies qui se ramifient.
Idées reçues
- « Cela prouve que le voyage dans le temps est impossible. » Faux. Cela montre qu'une machine à remonter le temps aurait besoin de règles, comme des histoires cohérentes ou des mondes ramifiés. Que ces règles existent ou non reste une question ouverte.
- « Cela ne concerne que les grands-pères. » Le grand-père est une convention. Les sites japonais utilisent souvent un parent à la place (親殺しのパラドックス), et la logique est la même.
- « Les physiciens l'ont résolu grâce aux univers parallèles. » Les mondes ramifiés sont une proposition parmi d'autres, et ils dépendent d'une lecture particulière de la mécanique quantique.
- « C'est la même chose que le paradoxe de l'amorçage. » Ce sont des cousins. Dans le paradoxe du grand-père, la boucle se détruit elle-même. Dans une boucle d'amorçage, la boucle s'entretient elle-même, et un objet ou une information n'a pas d'origine.
- « Des scientifiques construisent une machine à remonter le temps. » Non. Les expériences et les articles portent sur des modèles, des mathématiques et des simulations.
À lire ensuite
- Paradoxes du voyage dans le temps : toute la famille d'énigmes, pour situer celle-ci.
- Paradoxe de l'amorçage (bootstrap) : une boucle sans commencement, le problème inverse d'une boucle qui se détruit.
- Une porte sur l'été : un roman classique où les actes d'un voyageur dans le passé décident de son avenir.
- Histoire de la science-fiction : comment les récits de voyage dans le temps sont passés des pulps à la SF moderne.
