Le facteur temps ne sonne jamais deux fois

samedi 19 mai 2012

N°79- LE FACTEUR TEMPS NE SONNE JAMAIS DEUX FOIS
Etienne Klein - Nouvelle bibliothèque scientifique - Flammarion - 10/07 - 268 pages - Tout lecteur

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RÉSUMÉ : Quatre ans après « les tactiques du chronos » Etienne Klein remet le temps à l’ordre de la réflexion. Entité fondamentale ou déploiement de la causalité ? Membre du bloc espace-temps-matière de la physique ou simple illusion liée à l’accumulation irréversibles d’informations ?

MOTS CLÉ : cours du temps, flèche du temps, causalité, moteur, émergence.

L’AUTEUR : Etienne Klein (docteur en philosophie des sciences) est professeur à l’Ecole Centrale et Directeur de Recherche au C.E.A.

Le point sur le temps en deux questions, la nature et le moteur du temps, et trois façons d’aborder le problème, les formalismes de la physique, les différentes théories physiques et l’histoire de la flèche du temps dans les phénomènes irréversibles.

Le temps accueille-t-il les événements ou en émane-t-il ? La relativité et son tenseur métrique nous offre un espace-temps-matière courbe, souple et dynamique dépendant de ce qu’il contient et donc intriqué aux phénomènes qui s’y déroulent. La quantique et avec elle les théories des cordes, le pose à priori, il est plat, rigide et statique, indépendant des particules qui y évoluent. Le temps serait-il aussi une propriété émergente d’une ou plusieurs entités plus fondamentales ? L’espace-temps-matière serait-il le déploiement de la causalité ? Les relations causales entre événements plus fondamentales que les éphémèrement eux-mêmes ? C’est le point de vue développé par Penrose avec son espace des twisteurs constitué par l’ensemble des rayons lumineux, véritables « bras armés » de la causalité, entité opératoire à des niveaux plus profonds que l’espace-temps-matière.

Pour Thibault Damour le temps serait une apparence d’ordre psychologique liée au caractère irréversible de notre mise en mémoire. Mais pourquoi aussi passer sous silence le point de vue de Godel, qui à partir de l’étude d’un cas limite de référentiels « qui suivent le mouvement moyen de la matière », précisément ceux où elle est en rotation mais pas en expansion, et où la géométrie fortement courbée permet à des trajectoires spatio-temporelles d’être fermées assurant au passé d’exister encore, et donc au temps, au mouvement, à la vitesse, d’apparaître illusoires. Cette « danse dialectique » entre temps intuitif et temps formel (celui de la physique) permet à Godel de démontrer, comme il l’avait fait avec son théorème d’incomplétude, que la structure géométrique de l’univers possible (et donc nécessaire) excluait le temps cosmique de la gravitation einsteinienne, au point d’obliger Hawking l’introduction ad hoc de la « conjecture de préservation de la chronologie » pour sauver la causalité. Le temps est-il un concept purement physique ou produit de notre conscience ? Est-il un concept purement relationnel, objectif et rationnel, concernant la simultanéité, l’antériorité et la postérité, ou un attribut concernant un instant privilégié celui qui existe ici et maintenant ? Tout ce qui a objectivement lieu peut-il être pris en charge par la science ? Les descriptions scientifiques sont-elles fêtes pour combler toutes nos attentes humaines ? Où comme le pensait Einstein peu de temps avant sa mort « qu’il y a quelque chose d’essentiel à propos du Maintenant qui demeure hors de portée de la science » et qui concernerait plutôt les sciences cognitives et le neurosciences ?

Faisant suite à cette première partie intitulée « le temps et ses problèmes de ligne », la seconde « le temps, entre permanence et devenir » touche à l’architecture des constructions théoriques de la physique et aux principes sur lesquels elle s’appuie notamment celui de causalité.

L’auteur insiste sur la distinction en temps et devenir, entre cours du temps lié au principe de causalité, et flèche du temps, propriété de la majorité des phénomènes irréversibles. On observera que la physique consiste à découvrir dans le changement l’existence d’invariants ; autrement dit le principe qui rend compte du changement (le logos d’Héraclite) échappe lui-même au changement. L’efficacité des équations de la physique, qui souvent en disent plus que nous savons, établit une distinction entre temps et devenir, alors que notre quotidien confond temps et phénomènes temporels. Supposer que le temps équivaut à ce qu’il contient ouvre la porte à une multiplicité des temps (entropique, cosmologique,…) signe de notre impuissance à trouver le moteur du temps. Et si le facteur temps ne sonne jamais deux fois c’est parce que le cours du temps, qui échappe au devenir, soumis au principe de causalité (incapable de rendre compte de lui-même !), ne peut être qu’irréversible, domaine colonisé par la flèche du temps…L’idée du cours du temps précédant celle du devenir cacherait peut-être un concept plus fondamental, une réalité plus profonde dont ils émergeraient donnant aux seuls phénomènes cette asymétrie constatée. Asymétrie des contenus du temps et non du cours du temps. Le théorème d’Emmy Noether qui associe invariances et symétries nous présente une physique « condamnée à postuler la constance dans le temps du lien entre les termes que ses lois relient ». A moins que chaque maintenant ne soit caractérisé par un certain état de ces lois ou qu’il existe une métaloi qui pilote leur évolution !

La troisième partie de l’ouvrage concerne l’aspect historique de l’irréversibilité au XIX° siècle, l’introduction des probabilités dans la description du microscopique avec Boltzmann, de l’émergence de la flèche du temps thermodynamique puis des quantas avec Planck.

Le rôle et le statut des théories physiques et l’histoire des idées nous ramènent aux questions fondamentales sur le temps, la lumière, la matière ; la complémentarité des approches et l’abandon « d’à priori clandestins » devraient ouvrir de nouveaux horizons. A moins qu’il faille lever mieux le voile sur les photons, fées de lumières si différentes, avec leur vitesse (célérité ?) limite, rapport de l’espace sur le temps, mais aussi rapport de l’énergie sur la masse, et pour qui le temps n’est d’aucune perspective.

Jacques Cazenove



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