Du nouveau sur le temps

Le temps, on croit savoir ce que c’est. Bien à tort, explique le physicien Carlo Rovelli en commentant le livre de Hazen et Wong. D’abord, trois questions. « Qu’est-ce qui rend compte de la différence entre le passé et le futur ? écrit-il dans le Times Literary Supplement. En quoi le temps est-il différent de l’espace ? Pourquoi le temps n’apparaît-il pas dans les équations fondamentales de la physique ? Serait-ce une illusion ? Est-il bien là, dans la physique de l’univers, ou en nous, dans notre psyché ? »

« Ici et maintenant », nous plaisons-nous à dire. Si, dans mon appartement français, je bavarde avec une amie à Tokyo, je crois que nous partageons le même moment. Mais c’est sans compter avec la vitesse de la lumière, qui fait que son « maintenant » n’est pas exactement le même que le mien. Si au lieu d’être à Tokyo elle habitait une autre galaxie, « la communication entre nous prendrait des années ». De même, « ici » est parfaitement relatif. Nous vivons sur Terre, dans un « ici » et « maintenant » approximatif. Ce qui fait que « notre science ne peut être que la science vue d’ici et maintenant », ajoute Carlo Rovelli, histoire de provoquer un peu ses collègues.

Mais il y a une différence de taille entre « ici » et « maintenant ». C’est que l’espace s’étend dans toutes les directions, toutes similaires. Alors que le temps n’a que deux directions, profondément différentes l’une de l’autre. En quoi consiste cette différence ? Première réponse : nous pouvons nous souvenir du passé, pas de l’avenir ; nous pouvons agir sur l’avenir, pas sur le passé. Les scientifiques Hazen et Wong proposent une interprétation nouvelle de cette simple observation. Ils partent d’une notion bien connue : l’entropie. Bien connue, mais jusqu’à un certain point. Ma tasse de thé refroidit, ce qui indique une progression vers le désordre : voilà l’entropie au sens basique du terme. Pour Rovelli comme pour ces deux auteurs, cependant, l’entropie étend son emprise bien au-delà. Le fait que nous nous remémorons le passé mais pas l’avenir, le fait aussi que les effets suivent les causes et non l’inverse, voilà encore de l’entropie. Et dans la nature, l’accroissement du désordre moléculaire qui signe l’entropie conduit aussi à de l’ordre à l’échelle du visible. Si je mets de l’huile dans de l’eau, elle va se répartir de manière homogène à la surface ; c’est le chaos moléculaire du dégagement de chaleur ainsi produit qui reflète l’entropie. La vie elle-même est à cet égard « un formidable exemple », écrit Rovelli. Elle aussi s’organise en dégageant de la chaleur. La sélection naturelle s’inscrit dans ce cadre. Hazen et Wong vont plus loin. Affinant une idée déjà avancée par certains physiciens, ils suggèrent que l’univers lui-même obéit à la sélection naturelle. Les objets de l’astrophysique, atomes et étoiles, sont sélectionnés pour leur fonctionnalité et leur faculté d’évoluer pour former d’autres structures fonctionnelles.  C’est ce qu’ils appellent « la seconde flèche du temps ». Vous ne comprenez pas ? Lisez le livre !