Philosophie pour tous

Rubrique "Les grands mots de la physique". Suite du billet N°5073.

Extrait de Philosophie pour tous, Tome VIII, A.MENDIRI, Amazon.

Prochain billet demain jeudi 25 septembre.

La notion de temps est une des plus complexes et apparaît au niveau du langage comme étant polysémique : est-il une substance ? Une entité physique abstraite ? Un fluide ? Une construction de la conscience ? Une création culturelle qui n’existe pas partout ? Une première remarque que souligne E. Klein : on confond souvent le temps avec les phénomènes temporels. Certes on parle comme s’il y avait autant de temps que de phénomènes temporels, historiques, biologiques géologiques, psychologiques etc...Mais tous ces différents temps se mesurent par des horloges. Car quoi qui se passe dans le temps cela ne dit rien du temps.

C’est ainsi qu’il ne faut pas confondre par exemple la durée et le temps. Car c’est le temps qui produit la durée. Le temps est parfois assimilé avec le changement, la vitesse, l’accélération, le devenir et ainsi de suite. Face à cette diversité il faut procéder affirme Paul Valéry à « un nettoyage de la situation verbale ».

D’un point de vue philosophique, il y a deux catégories de conceptions. Ceux qui, comme Kant, pensent que le temps est une construction de la conscience ; il en va de même de St Augustin, Husserl, Bergson, Heidegger. Il y en a d’autres comme Aristote pour qui le temps est un concept dont il nous appartient d’expliciter le contenu. Pour sa part il en fait «  le nombre du mouvement selon l’avant et l’après ». Mais comment penser l’avant et l’après sans présupposer le temps ? C’est donc une tautologie. On peut également comme Héraclite confondre le temps avec le devenir perpétuel.

Mais de manière plus pertinente Pascal souligne qu’il est impossible de définir le temps car toute définition présuppose un concept plus fondamental d’où il découle. Or le temps apparaît comme un concept primitif. De plus, les conceptions qui font du temps une simple projection de la conscience se heurte à des problèmes insurmontables. En effet si pour passer, le temps nécessite la conscience humaine, comment expliquer que les phénomènes physiques ont pu passer jusqu’à l’apparition tardive de l’homme sur notre planète ? C’est ce qu’on appelle ajoute E. Klein, le paradoxe de l’ancestralité.

Dès lors les thèses philosophiques selon lesquelles le temps est indépendant de la conscience prend de la consistance. Le temps c’est peut-être alors cette réalité abstraite que décrivent les physiciens. On le représente par une droite qu’on appelle l’axe du temps et sur cet axe il y a une flèche qui symbolise la nécessité d’avancer, d’aller de l’avant. Mais faisant cela on représente le temps par de l’espace, autrement dit par un ensemble de points qui coexistent. Or une durée renvoie à une série de points qui par définition n’existent pas ensemble. Dès lors cette représentation du temps ne dit pas si le présent est enfermé entre deux néants, celui du passé et celui du futur ou bien si nous parcourons un temps qui existe déjà de toute éternité. Toujours est-il qu’il y a une dynamique de renouvellement dans le temps qui n’existe pas dans l’espace. Le moteur de ce renouvellement qu’on désigne comme étant le temps est inconnu. De ce fait, soit on dit que le temps est une construction de la conscience et on bute sur le paradoxe de l’ancestralité ; soit on dit que le temps est une réalité indépendante de la conscience et on bute sur l’inconnue du moteur du temps.

En fait nous devrions renoncer à notre langage pour tenter de comprendre le temps. Car nous le comprenons comme St Augustin dans son livre XI des Confessions, au IV° siècle après J.C.. Cela signifie que Galilée, Newton, Einstein et leurs apports scientifiques n’ont nullement modifié notre manière de l’appréhender. C’est ainsi que l’on dit souvent que le temps passe. Or, le temps qui est la source du renouvellement est en permanence en action. C’est donc la seule réalité qui ne passe pas. De même on ne devrait pas dire que le temps s’accélère. Car ce faisant on confond ce qui se passe dans le temps et le temps lui-même.

D’ailleurs Newton, avec le paramètre « t » qu’il introduit dans ses équations, mathématisant ainsi pour la première fois le temps, ne le fait pas dépendre de ce qui se passe dans le temps. Que dans tous les instants du temps, le paramètre « t » ait le même statut veut dire en vérité que les lois physiques sont invariables dans le temps. Et cela entraîne la loi de conservation de l’énergie. Ce qui évolue ce sont les conditions physiques et cette évolution est pilotée par des lois qui n’évoluent pas.

Quand on observe le ciel on perçoit le passé de l’Univers. Par exemple on perçoit le Soleil tel qu’il était il y a 8 minutes. Mais cette perception du passé de l’Univers est tributaire de la lumière que l’on reçoit. Or lors des 380 000 premières années, la lumière ne pouvait se diffuser car elle était enfermée dans un milieu trop dense. Cette portion du passé échappe donc à notre observation. Toujours est-il que lors du passé observable, les lois de la physique sont les mêmes qu’aujourd’hui. La lumière qui se diffuse à partir de cette époque est une lumière fossile qu’on appelle le fond diffus cosmologique, détecté en 1964.

Néanmoins cet obstacle naturel à la connaissance des premiers instants de l’Univers peut être contourné en utilisant un accélérateur de particules capable de recréer les conditions de l’Univers primordial. Cependant la grande question c’est de savoir pourquoi Newton a baptisé temps la variable « t ». Il ne l’a jamais expliqué. D’ailleurs certains physiciens, dans le cadre de théories spéculatives unifiant relativité et physique quantique, n’utilisent plus la variable « t » et en concluent que le temps n’existe pas. Mais comment savoir que le temps n’existe pas si on ignore la nature du temps ? Et si le temps n’existe pas, comment prétendre le définir ?

Est-ce que la physique est légitime pour parler du temps ? Ce qui permet de lui faire confiance c’est son efficacité. D’abord pour décrire les phénomènes mais également pour prédire l’existence de réalités que l’on ne connaissait pas comme le neutrino, les quarks, le boson de X (2012) pour la physique des quantas et les trous noirs, les ondes gravitationnelles (2016) concernant la relativité générale, alors qu’Einstein les avait prédit dès 1916. Ces résultats nous disent quelque chose du réel, sinon de telles découvertes prédites longtemps à l’avance relèveraient du miracle.

En science physique le temps est irréversible à cause du principe de causalité. Autrement dit tout évènement physique est l’effet d’une cause qui le précède. Par conséquent le temps ne peut pas être cyclique. Sinon il y aurait un moment du cycle où un effet pourrait modifier le passé et donc les causes lointaines. Bref l’effet pourrait rétroagir sur sa cause. Pour éviter ce raisonnement impossible, il faut en conclure que le temps est linéaire, autrement dit qu’il ne repasse jamais par le même instant. D’ailleurs la relativité affirme qu’une particule ne peut aller plus vite que la lumière dans le vide et donc ne peut effectuer un retour dans le passé.

Une apparente énigme physique au XIX° siècle a permis de bien distinguer le cours du temps qui est irréversible de la flèche du temps qui est également irréversible mais ces deux formes d’irréversibilité ne sont pas assimilables. C’est ainsi que l’on constate que si dans les équations de la mécanique de Newton on remplace « t » par « -t » les équations ne changent pas. Donc les équations sont réversibles. Cela signifie qu’un état A qui va vers un état final B peut aller également de B vers A. Or on n’observe jamais un tel phénomène.

Au même moment se met en place une nouvelle physique, la thermodynamique, avec des équations différentes par exemple celles qui régissent la chaleur. Or ces équations sont irréversibles contrairement à celles de la mécanique. Elles correspondent à ce qu’on voit, par exemple le phénomène du vieillissement. Cela signifie-t-il que les théories de la mécanique de Newton sont fausses ?

En 1871, Boltzmann remarque que depuis Galilée la physique peut faire le pari d’ expliquer le réel empirique par l’impossible. C’est le cas de la loi de la chute des corps. Il fait alors l’hypothèse que l’atome existe, que les gaz notamment sont composés d’atomes. Si c’est le cas les équations de Newton qui sont réversibles ont raison et c’est nous qui comprenons mal l’origine de l’irréversibilité. Car collectivement les atomes se comportent de manière irréversible. Donc on peut expliquer des phénomènes où il y a une flèche du temps, c’est-à-dire des phénomènes irréversibles avec des équations pour lesquelles il n’y a pas de flèche du temps. Or en décembre 1906, J.Perrin publie un article démontrant l’existence de l’atome.

Il faut donc distinguer deux formes d’irréversibilité qui ne se confondent pas, celle du cours du temps qui est le passage du temps et celle des phénomènes qui se produisent dans le temps qui est celle de la flèche du temps. Ainsi ce n’est pas le temps qui nous fait vieillir mais les phénomènes qui se produisent dans le temps, en particulier les phénomènes biologiques.

Bergson n’avait pas bien compris la relativité mais lorsqu’il a rencontré Einstein en 1922, il avait posé les bonnes questions. Il remarquait que les physiciens représentent le temps par de l’espace et donc par des points juxtaposés. Comment alors passer du juxtaposé au successif ? Il posait par là la question de la nature du mystère du temps qui est celle du moteur du temps.