Qu'est-ce que le temps ?

Description de l'image : Le mouvement de notre planète rythme le passage du temps, mais la nature du temps est l'un des plus grand mystère de la physique. Il n'existe pas de définition du temps, pourtant nous l'utilisons dans de nombreuses métaphores. Les scientifiques s'interrogent de plus en plus sur la nature du temps, « qu'est-ce que le temps ? » et même « est-ce que le temps existe ? » . Source image : Apollo 8 (décembre 1968).

Tous les objets de l'Univers sont en mouvement

"Le temps est ce qui passe quand rien ne se passe." Jean Giono (1895-1970).

Pendant longtemps, la rotation de la Terre sur son axe a représenté la mesure la plus précise du "temps qui passe". Tout bouge, l'immobilité n'existe pas. Nous constatons tous les jours que les choses bougent, changent et vieillissent, il y a bien quelque chose qui passe !

Tout le monde sait ce qu'est le temps mais personne ne sait ce qu'est la nature du temps, pourtant nous en parlons sans cesse sous forme de métaphores ou de tautologies. Nous confondons souvent le temps avec les phénomènes temporels et donc nous créons autant de définitions du temps. Le temps est linéaire, il est donc impossible de revivre les choses de façon identique, on en repasse jamais deux fois par le même point. Chaque moment de notre vie est marqué par une succession continue d'évènements uniques.

Depuis Einstein on sait que le temps, c'est de l'espace or notre Terre est « ballotée » sur le tissu quadridimensionnel de l'espace-temps, comme sur la surface d'un trampoline géant modifié par la gravitation des planètes, du Soleil, des étoiles et de la Galaxie.

La Terre est en mouvement dans le vaste Univers au gré des fluctuations de l'espace-temps. Nous tombons avec elle dans l'infini, en dessinant une succession de points le long de spirales sans cesse différentes. Nous ne repasserons jamais sur ce point de l'espace-temps où nous sommes en ce moment. Ce lieux unique de l'espace-temps appartient au présent et disparait aussitôt dans le passé, remplacé par un nouvel instant présent, un nouveau point sur le trampoline de l'espace-temps.

Il n'y a pas de réalité universelle du temps

Pour chaque observateur, tous les instants sont uniques. Albert Einstein a relativisé le caractère absolu de l'espace et du temps. Le mouvement provoque un ralentissement du temps. Ainsi l'espace et le temps sont liés, l'espace est un bout de temps et le temps un bout de l'espace.

Les planètes, les étoiles, les galaxies subissent le cours du temps. L'univers avance, le passé ne pourra jamais plus être rejoué et nos jours sont une succession de causes et d'effets depuis le "début" de l'Univers.

Jamais pris à défaut par l'expérience, le principe de causalité affirme que si un phénomène (la cause) produit un autre phénomène (l'effet), l'effet ne peut précéder la cause. C'est ce qui fait que le temps est linéaire et non cyclique.

Un temps cyclique est improbable car même si l'on rejouait les conditions initiales de la naissance de l'Univers, toute modification infime entrainerait des résultats imprévisibles sur le long terme (loi du chaos : sensibilité aux conditions initiales).

Il est impossible de revivre les choses de façon identique car tout phénomène est l'effet d'une cause qui le précède. Grâce au principe de causalité, le passé est inaltérable, il sera éternellement vrai, il ne peut être modifié. Nous ne repasserons jamais deux fois par le même instant.

Les choses bougent, changent et vieillissent

Description de l'image : Les êtres vivants sont des systèmes thermodynamiques ouverts, ils échangent de la matière et de l'énergie avec le milieu extérieur. L'entropie totale d'un système ne fera que croitre indéfiniment, c’est cela le deuxième principe de la thermodynamique. Le système ne pourra jamais retrouver un état antérieur. Source image : Astronoo.

Nous ne sommes pas inertes mais vivants. Notre corps reçoit en permanence de l'information à analyser, beaucoup d'informations, des centaines de milliards d'informations par seconde. Il ne gardent que quelques milliers d'informations, celles qui nous intéressent le plus, celles qui vont nous permettre de nous nourrir pour rester vivants, d'évoluer dans notre environnement et de nous reproduire afin de traverser le temps.

Égoïstement nos sens filtrent la réalité et les informations que nous enregistrons sont celles qui concernent notre corps, notre espace et notre temps. Notre cerveau conscient de la mort a besoin de ces repères. Il introduit donc de la temporalité et pour cela il a besoin du passé, du présent et du futur.

Nous avons besoin de sentir le temps, d'entendre le tic tac de nos horloges, de se souvenir du passé, de comprendre le présent et de percevoir le futur. Mais la nature du temps nous échappe, ce n'est pas le temps que l'on perçoit mais les variations d'entropie, c'est-à-dire le changement, le devenir des choses, le vieillissement, l'usure mais pas le temps lui même.

L'entropie : Deuxième principe de la thermodynamique

L'entropie est une fonction thermodynamique qui caractérise le "désordre d'un système" et établit l'irréversibilité des phénomènes physiques. Elle est liée aux notions d'ordre et de désordre microscopique et plus précisément à la transition d'un état désordonné vers un état encore plus désordonné. Un état est d'autant plus désordonné qu'il peut prendre un plus grand nombre d'états microscopiques différents.

Les êtres vivants sont des systèmes thermodynamiques ouverts dissipatifs d'énergie. Ils échangent de la matière et de l'énergie avec le milieu extérieur et sont de gros consommateurs d'énergie. Ils sont soumis aux mêmes lois physiques que tous les objets de l'univers. La transformation de l’énergie par les êtres vivants s’appuie sur les principes de la thermodynamique.

La dégradation, l'incertitude, le désordre font partie du concept d'entropie. En d'autres termes, avec le temps tout système doit se dérégler, les choses ordonnées se désorganisent globalement et tout au long des échanges, l'énergie se dégrade et l'entropie totale du système augmente, son désordre ne fera que croitre indéfiniment. C’est cela le deuxième principe de la thermodynamique.