La Relativité Restreinte
Entre Histoire et Science Fiction

Situation-problème

Problème
Pourquoi est-il physiquement possible, dans le cadre de la relativité restreinte, de voyager dans le futur, alors qu’il est impossible de voyager dans le passé ?

Supports de travail
Document 1
Jusqu’à présent notre réflexion avait en vue un corps de référence particulier, que nous désignions par la « voie ferrée ». Supposons un train très long se déplaçant sur cette dernière avec une vitesse constante v dans la direction indiquée sur la figure 1. Les voyageurs de ce train auront avantage de se servir du train comme corps de référence rigide (système de coordonnées) auquel ils rapporteront tous les événements. Tout événement qui a lieu le long de la voie ferrée a aussi lieu en un point déterminé du train. La définition de la simultanéité peut aussi être formulée exactement de la même façon par rapport au train que par rapport à la voie. La question suivante se pose ainsi tout naturellement :

Deux événements (par exemple les deux éclairs A et B), qui sont simultanés par rapport à la voie, sont-ils aussi simultanés par rapport au train ? Nous montrerons tout à l’heure que la réponse doit être négative.

Albert Einstein, La relativité, Paris, Payot, 1956 [1905], p.34-35.
Fig.1 (différente de celle d’Einstein)

Utilisation de la simulation I.3 du site : http://webphysics.davidson.edu/physlet_resources/special_relativity/default.html Document 2
« Il effectuait son second voyage interstellaire. Le premier l’avait conduit à Delta Pavonis. Une sonde avait conclu à la présence d’une planète terrestre et on en espérait beaucoup. La réalité s’avéra si cauchemardesque que les astros suivants, en y passant la durée minimale pour effectuer les recherches programmées, se conduisirent en héros. À leur retour, ils avaient vieilli de douze ans en temps propre ; mais quarante-trois ans s’étaient écoulés sur Terre. »
« Un an après son départ, le Leonora Christina