Dans un nouveau livre publié par le Oxford University PressSam Baron, de l’Université catholique australienne, et ses collègues fournissent la première analyse systématique de l’idée que le temps n’existe pas.
Cette impression d’artiste montre l’évolution de l’Univers en commençant par le Big Bang à gauche, suivi par l’apparition du fond diffus cosmologique. La formation des premières étoiles met fin à l’âge sombre cosmique, suivie de la formation des galaxies. Crédit image : M. Weiss / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Le temps existe-t-il ? La réponse à cette question peut sembler évidente : bien sûr qu’il existe ! Il suffit de regarder un calendrier ou une horloge.
Mais les développements de la physique suggèrent que la non-existence du temps est une possibilité ouverte, et que nous devrions la prendre au sérieux.
Comment cela peut-il être possible, et qu’est-ce que cela signifie ? Cela prendra un peu de temps à expliquer, mais ne vous inquiétez pas : même si le temps n’existe pas, nos vies continueront comme d’habitude.
Crise de la physique
La physique est en crise. Depuis un siècle environ, nous avons expliqué l’Univers à l’aide de deux théories physiques qui ont connu un succès fulgurant : la relativité générale et la mécanique quantique.
La mécanique quantique décrit comment les choses fonctionnent dans le monde incroyablement minuscule des particules et de leurs interactions. La relativité générale décrit l’image globale de la gravité et du mouvement des objets.
Les deux théories fonctionnent extrêmement bien en soi, mais on pense qu’elles sont en conflit l’une avec l’autre. Bien que la nature exacte du conflit soit controversée, les scientifiques s’accordent généralement à dire que les deux théories doivent être remplacées par une nouvelle théorie plus générale.
Les physiciens veulent produire une théorie de la “gravité quantique” qui remplace la relativité générale et la mécanique quantique, tout en capturant le succès extraordinaire de ces deux théories. Une telle théorie expliquerait comment l’image globale de la gravité fonctionne à l’échelle miniature des particules.
Le temps dans la gravité quantique
Il s’avère que la production d’une théorie de la gravité quantique est extraordinairement difficile.
Une tentative de surmonter le conflit entre les deux théories est la théorie des cordes. La théorie des cordes remplace les particules par des cordes vibrant dans 11 dimensions.
Cependant, la théorie des cordes est confrontée à une autre difficulté. Les théories des cordes fournissent une gamme de modèles qui décrivent un Univers largement similaire au nôtre, et elles ne font pas vraiment de prédictions claires qui peuvent être testées par des expériences pour déterminer quel modèle est le bon.
Dans les années 1980 et 1990, de nombreux physiciens ont été insatisfaits de la théorie des cordes et ont proposé une série de nouvelles approches mathématiques de la gravité quantique.
L’une des plus importantes d’entre elles est la gravité quantique à boucles, qui propose que le tissu de l’espace et du temps soit constitué d’un réseau de morceaux discrets extrêmement petits, ou “boucles”.
L’un des aspects remarquables de la gravité quantique à boucles est qu’elle semble éliminer entièrement le temps.
La gravité quantique à boucles n’est pas la seule à abolir le temps : un certain nombre d’autres approches semblent également supprimer le temps comme aspect fondamental de la réalité.
Le temps émergent
Nous savons donc que nous avons besoin d’une nouvelle théorie physique pour expliquer l’Univers, et que cette théorie pourrait ne pas comporter de temps.
Supposons qu’une telle théorie s’avère correcte. S’ensuit-il que le temps n’existe pas ?
C’est compliqué, et cela dépend de ce que nous entendons par exister.
Les théories de la physique n’incluent pas de tables, de chaises ou de personnes, et pourtant nous acceptons toujours que les tables, les chaises et les personnes existent.
Pourquoi ? Parce que nous supposons que ces choses existent à un niveau plus élevé que le niveau décrit par la physique.
Nous disons que les tables, par exemple, ” émergent ” d’une physique sous-jacente de particules filant dans l’Univers.
Mais alors que nous avons une assez bonne idée de la façon dont une table pourrait être fabriquée à partir de particules fondamentales, nous n’avons aucune idée de la façon dont le temps pourrait être “fabriqué à partir” de quelque chose de plus fondamental.
Donc, à moins que nous puissions trouver une bonne explication de la façon dont le temps émerge, il n’est pas évident que nous puissions simplement supposer que le temps existe.
Le temps pourrait ne pas exister à n’importe quel niveau.
Le temps et l’agence
Dire que le temps n’existe à aucun niveau, c’est comme dire qu’il n’y a pas de tables du tout.
Essayer de se débrouiller dans un monde sans tables pourrait bien être une erreur.être difficile, mais gérer dans un monde sans temps semble positivement désastreux.
Nos vies entières sont construites autour du temps. Nous planifions l’avenir, à la lumière de ce que nous savons du passé. Nous tenons les gens moralement responsables de leurs actions passées, dans le but de les réprimander plus tard.
Nous nous considérons comme des agents (des entités qui peuvent faire des choses) en partie parce que nous pouvons planifier d’agir d’une manière qui apportera des changements dans le futur.
Mais quel est l’intérêt d’agir pour provoquer un changement dans le futur si, dans un sens très réel, il n’y a pas de futur pour lequel agir ?
Quel est l’intérêt de punir quelqu’un pour une action passée, alors qu’il n’y a pas de passé et donc, apparemment, pas d’action de ce type ?
La découverte que le temps n’existe pas semblerait mettre le monde entier à l’arrêt. Nous n’aurions aucune raison de sortir du lit.
Business as Usual
Il y a un moyen de se sortir de ce pétrin.
Alors que la physique pourrait éliminer le temps, elle semble laisser la causalité intacte : le sens dans lequel une chose peut en entraîner une autre.
Peut-être que ce que la physique nous dit, alors, c’est que la causalité et non le temps est la caractéristique fondamentale de notre Univers.
Si c’est vrai, alors l’agence peut encore survivre. Car il est possible de reconstruire un sens de l’agence entièrement en termes de causalité.
Du moins, c’est ce que Kristie Miller, Jonathan Tallant et moi-même soutenons dans notre nouveau livre.
Nous suggérons que la découverte que le temps n’existe pas pourrait n’avoir aucun impact direct sur nos vies, même si elle propulse la physique dans une nouvelle ère.
