D’où vient que le temps passe ?

A l’occasion des deux expositions consacrées à Gilbert Garcin, au Parvis à Pau et au Kiosque à Vannes, le philosophe des sciences Etienne Klein commente cinq photomontages de l’artiste. Un par jour, durant cette semaine. Partons à la découverte des divers temps insoupçonnés d’une œuvre.

La physique contemporaine s’appuie sur deux très solides piliers : la physique quantique et la théorie de la relativité générale. Elle n’est toutefois pas sereine, car ces deux formalismes s’appuient sur des principes et des concepts complètement différents, et même contradictoires les uns avec les autres. Mais on ne s’en rend généralement pas compte, car leurs domaines de validité sont bien distincts : la physique quantique est reine lorsqu’il s’agit de décrire le monde de l’infiniment petit, celui de l’atome, des particules élémentaires et de tous les phénomènes qui se produisent à toute petite échelle ; la relativité générale l’est à son tour lorsqu’il s’agit de décrire le monde de l’infiniment grand, celui des galaxies, des amas de galaxies et de tous les phénomènes qui mettent en jeu de très grandes quantités de matière et d’énergie. Jusqu’à présent, aucune expérience n’a pu explorer de systèmes physiques dont la description théorique nécessiterait les deux théories à la fois. Cela tient au fait que l’une et l’autre concernent des domaines ou des situations qui, dans notre environnement, ne se recouvrent pas et sont même bien séparés : il y a d’une part les phénomènes quantiques, d’autre part les phénomènes gravitationnels. Mais, point capital, une telle séparation ne pouvait avoir cours dans l’univers primordial, lorsque celui-ci était à la fois de toute petite taille et gorgé d’énergie : à cette époque, dont nul ne sait combien de temps elle dura – ni même si cela a un sens de se poser cette question –, les dimensions spatiales de l’univers étaient si minuscules et les énergies si colossales que la matière et l’espace-temps s’enchevêtraient, se mélangeaient tant et si bien qu’aucun calcul ne sait aujourd’hui traduire cette situation avec exactitude.
Les théoriciens qui tentent de décrire cette phase ultra-chaude et ultra-dense ne savent plus à quels saints se vouer et se sentent autorisés à oser toutes les conjectures : l’espace-temps posséderait plus de quatre dimensions ; à toute petite échelle, il serait discontinu plutôt que lisse ; ou encore il serait théoriquement dérivable ou déductible de quelque chose qui n’est pas un espace-temps…
Mais le plus étrange dans cette affaire est que Gilbert Garcin, sans doute à l’insu de son plein gré, a su illustrer les différentes pistes explorées par les physiciens.

Temps 3

Le visionnaire, Gilbert Garcin.

Nous disons du temps qu’il s’écoule. Ou qu’il passe.
Mais s’écoule-t-il ou passe-t-il de lui-même ? Ou bien ne s’agit-il que d’une impression qui provient entièrement de nous ?
Pour répondre à ces questions, il faudrait pouvoir identifier et caractériser le « moteur du temps », c’est-à-dire le mécanisme caché au sein du monde par lequel le futur devient d’abord présent, puis passé. Quelle est cette force secrète qui fait que dès qu’un instant présent se présente, un autre instant présent apparaît, qui demande au précédent de bien vouloir aller se faire voir ailleurs et prend aussitôt sa place, avant qu’un autre instant présent l’envoie lui-même se promener dans le passé, prenne sa place dans le présent, et ainsi de suite ? Ce moteur du temps est-il physique, objectif, ou intrinsèquement lié aux sujets conscients que nous sommes ? D’où vient en somme que le temps passe ? Et est-il poussé ou plutôt tiré ?
Vous trouverez des gens qui répondent que le temps se débrouille tout seul pour passer, qu’il est à lui-même son propre moteur.
Vous en trouverez d’autres pour dire que ce n’est pas à lui-même que le temps doit sa motricité implacable, mais à la dynamique de l’univers en expansion. D’autres enfin pensent que le moteur du temps, ce n’est ni le temps lui-même ni la dynamique de l’univers, mais tout simplement nous, nous autres les humains, bipèdes supérieurs, qui sommes des observateurs dotés de conscience.
Qu’en dit la physique ? Pour elle, au moins dans ses formalismes ordinaires, le concept de temps (d’espace-temps) a le statut d’un être « primitif » : on y postule qu’il existe, qu’il est indépendant des phénomènes, on prend acte qu’il s’écoule sans préciser ce qui fait qu’il s’écoule. Mais certaines théories aujourd’hui à l’ébauche, qui travaillent au dépassement de la relativité générale et de la physique quantique, remettent en cause ce postulat, ce qui les conduit à questionner la nature même du temps. Le temps pourrait émerger, disent-elles, d’un substrat d’où il est absent, il dériverait de concepts plus fondamentaux que lui-même. En d’autres termes, le moteur du temps serait produit de façon souterraine par une sorte d’inframonde physique.
Quel est cet inframonde ? Alain Connes développe depuis des années des idées originales à ce sujet. Selon lui, le temps ne serait plus qu’une réalité secondaire, surnageant sur des structures physiques plus profondes que lui et ne le contenant pas à toute petite échelle.
Quand il veut exprimer cela avec ses propres mots, cela donne : « C’est l’effervescence quantique qui engendre le passage du temps » ; ou bien « L’aléa quantique est le tic-tac de l’horloge divine » ; ou bien encore, « Un état sur une algèbre non-commutative engendre son propre temps ». OK, ce n’est pas super-limpide, mais les choses sont ainsi.

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