"Il suffit de s'agiter, de subir des accélérations, pour vieillir moins vite " :lorsque le physicien français Paul Langevin tient ce discours, le 10 avril 1911, à Bologne, il fait presque exploser le cerveau des philosophes qui l'écoutent. Langevin reprend la théorie de la relativité restreinte posée par son ami Einstein en 1905 et développée jusqu'en 1916. Les deux savants se demandent si une horloge biologique réagira de la même façon qu'une horloge mécanique : un être vivant soumis à une vitesse proche de celle de la lumière va-t-il, à l'instar d'une horloge mécanique soumise au même mouvement, vieillir (" battre ") moins vite que ses congénères restés sur Terre ? Peut-on faire une cure de jouvence dans l'espace ? Deux fois oui.
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"Il suffit de s'agiter, de subir des accélérations, pour vieillir moins vite " :lorsque le physicien français Paul Langevin tient ce discours, le 10 avril 1911, à Bologne, il fait presque exploser le cerveau des philosophes qui l'écoutent. Langevin reprend la théorie de la relativité restreinte posée par son ami Einstein en 1905 et développée jusqu'en 1916. Les deux savants se demandent si une horloge biologique réagira de la même façon qu'une horloge mécanique : un être vivant soumis à une vitesse proche de celle de la lumière va-t-il, à l'instar d'une horloge mécanique soumise au même mouvement, vieillir (" battre ") moins vite que ses congénères restés sur Terre ? Peut-on faire une cure de jouvence dans l'espace ? Deux fois oui. Dès 1905, Einstein nous demande de prendre du recul par rapport à nos intuitions, à nos perceptions et de nous affranchir de notre bon vieux sens commun. Reste que se libérer de la logique cartésienne, de la notion de temps linéaire développée par Newton et de la perception du monde telle que nous la renvoient nos cinq sens, réclame une torsion intellectuelle violente. La théorie de la relativité n'est pas un fantasme. Validée à plusieurs reprises, elle autorise déjà les plus belles envolées qui animent la science-fiction. Ainsi, l'expérience du voyageur interstellaire de Langevin (aussi appelée " paradoxe des jumeaux "), basée sur la théorie d'Einstein, sert-elle notamment de ressort au film Interstellar, de Christopher Nolan, dans lequel un pilote de la Nasa voyage à des distances astronomiques, après avoir découvert un raccourci dans l'espace-temps. Lorsqu'il revient finalement sur Terre, le pilote a à peine vieilli. Sa fille, qu'il a laissée sur la planète bleue, pré-adolescente, est, elle, devenue une très vieille femme. " Possible ", nous explique le " paradoxe des jumeaux ". Imaginons que nous fassions faire un aller-retour Terre-étoile lointaine à un homme, à une vitesse proche de celle de la lumière. Lorsque ce spationaute retrouvera son jumeau resté sur Terre, à l'issue de son voyage, il n'aura plus le même âge que son frère : il sera plus jeune. Si la différence d'âges entre deux jumeaux paraît " paradoxale " et contraire à la logique, on ne voit pas bien où il y a ici un " paradoxe " : la relativité restreinte autorise en effet le temps à se dilater, donc à " ralentir ", en cas de vitesse proche de celle de la lumière, ou - selon le principe d'équivalence - en cas de présence de champs gravitationnels. Ce qui est troublant, c'est que, durant le voyage, chacun des deux hommes peut parfaitement considérer qu'il est immobile et que c'est l'autre qui s'éloigne de lui : de son hublot, l'astronaute voit la Terre devenir de plus en plus petite. De son point de vue, c'est donc la Terre qui s'éloigne de lui. Idem pour son frère qui voit l'engin spatial s'éloigner. Chacun pensera donc, à juste titre, que le temps sera ralenti (dilaté) non pas pour lui, mais pour l'autre. Problème : il est impossible que chaque jumeau soit, à la fois, en même temps, plus jeune et plus vieux que l'autre. Le voilà, le paradoxe de Langevin. Hypothèse : la théorie de la relativité est fausse. Révolution et tremblement de terre ? Pas vraiment. En réalité, Einstein ne s'est pas trompé. Ce qui nous dupe ici, encore une fois, c'est l'interprétation que l'on fait des résultats. En fait, la différence constatée entre l'âge (donc la différence constatée sur les " horloges biologiques ") des jumeaux n'a rien à voir avec la relativité restreinte et la dilatation du temps qu'elle implique. Ce décalage est exclusivement dû aux accélérations que seul un des deux hommes subit et qui " désynchronisent " les horloges. Or la notion d'accélération est capitale dans la perspective d'un voyage intersidéral. C'en est même la clé. Une clé qui ouvre des horizons ébouriffants : ainsi, un corps céleste situé à la distance folle de 6 années-lumière de nous (soit environ 60 000 milliards de km) peut, théoriquement, être atteint par l'homme. Un spationaute peut faire cet inouï aller-retour de 12 années-lumière en seulement 8 années " terrestres " (s'il progresse avec une accélération constante de 1 g, soit 9,81 mètres par seconde). Pendant ce temps, sa famille, restée sur Terre, aura, elle, vieilli de 15 ans. Etourdissant. Oui, un voyage dans l'espace peut être une cure de jouvence. Oui, les très lointaines planètes sont véritablement à portée de main. Oui, les voyages intersidéraux sont possibles. Hélas, ce que la physique autorise déjà, la technologie actuelle l'interdit encore. Aujourd'hui, personne n'a encore conçu un véhicule capable de maintenir une accélération constante pendant plusieurs années, une accélération qui devrait être, idéalement, de 1 g, afin de simuler les conditions de gravité auxquelles l'homme est habitué sur Terre. Mais la propulsion spatiale est un domaine de recherche extrêmement actif. Tôt ou tard, un système de propulsion ad hoc verra le jour. Dès la fin du XIXe siècle, l'inventeur de l'ascenseur spatial, le père de l'aéronautique, le Polonais Constantin Tsiolkovski y pensait déjà. La phrase qui l'a rendu célèbre résonne encore dans l'espace-temps : " La Terre est le berceau de l'humanité, mais on ne passe pas sa vie entière dans un berceau." Par Rosanne Mathot