A la fin d’une vidéo récente, (43’30 exactement), et intitulée « L’Urgence du long terme », Étienne Klein aborde à nouveau les deux philosophies du temps physique : « l’univers bloc » et le « présentisme ». Ce billet vise à ridiculiser la première, ainsi que « le voyage dans le temps » fondé sur la relativité d’Einstein.
Physicien-philosophe émérite et très pédagogue, Étienne Klein a disserté sur un sujet difficile : « le futur existe-t-il déjà dans l’avenir » ?1 Chaque mot est crucial dans cette question-piège, en particulier le « déjà » qui signifie « maintenant », « au présent ». Chacun pouvant constater que le futur n’existe pas « déjà », (sinon les touristes auraient pu voir Notre-Dame en flammes avant qu’elle ne prenne feu), la question se pose de savoir « où » diable le futur est-il s’il existe déjà ? Comme il est impossible d’y répondre, le « bon sens » conclut qu’il n’existe pas encore, c’est ce qu’on appelle le présentisme. Ce ne serait cependant qu’une illusion selon la théorie éternaliste de « l’univers bloc », laquelle affirme que passé et futur existent maintenant, et que l’écoulement du temps ne fait que nous montrer ce qui existait déjà depuis l’origine de l’univers, comme un paysage qui défile derrière la vitre d’un train.
Cette théorie est sommairement décrite dans cet article d’Usbek & Rica : « L’écoulement du temps est une illusion ». Il s’agit d’une interview de Thibault Damour, « professeur à l’Institut des hautes études scientifiques et membre de l’Académie des sciences » où il déclare que :
« Ce que sentait Proust intuitivement et ce que Einstein suggère, c’est que la vraie réalité est hors du temps. Il faut [l’]imaginer comme des paquets de cartes les uns sur les autres. Les cartes sont comme des photographies du passé, du présent et du futur, qui coexistent. Il n’y a pas quelque chose qui s’écoule. »
Plus loin il précise :
« En réalité, la rivière du temps est gelée. Le temps n’est que la quatrième dimension de l’espace-temps. Et la science-fiction l’a découvert avant la physique ! Le livre de H. G. Wells, La machine à voyager dans le temps, commence par une très belle description du temps au sens d’Einstein, comme une dimension verticale. Le château de cartes dont je vous parlais… »
Cette « spatialisation » du temps se laisse bien saisir en métaphores, mais n’est pas du tout réaliste : elle fait l’impasse sur bien des questions et résulte d’un malentendu. Qu’une théorie représente le temps comme une dimension mathématique n’implique pas qu’il en soit réellement une. La relativité d’Einstein est largement prouvée, mais elle ne prouve pas que le temps « fonctionne à 100% » comme les dimensions spatiales. Et n’en déplaise aux croyants, l’on ne sait toujours pas aller dans le passé ou le futur comme on va prendre un verre dans un bistrot.
La théorie de « l’univers bloc » présente un gros défaut : si le futur existe déjà de toute éternité, alors il n’a pas besoin de se réaliser, disons même qu’il ne se réalise jamais : il est. Exactement comme Dieu. A ce train-là, Notre-Dame est déjà reconstruite, (à l’identique ou non), à moins qu’elle ne soit déjà en ruines dans cent ans s’il devait s’avérer qu’on ne la reconstruise point, ou qu’elle brûle à nouveau. (Les paris sont ouverts.) Mieux encore, elle serait à la fois en ruines et reconstruite puisque passé, présent et futur « coexistent », et que leur distinction ne serait qu’une « illusion ». Et ce n’est pas tout : puisque « tout est déjà écrit », il suffirait d’attendre en se tournant les pouces pour connaître le mot de la fin : ce n’est pas faux du point de vue d’un observateur étranger à toute l’histoire, mais l’on est aimerait savoir ce qu’en pensent celles et ceux qui travaillent déjà à sa reconstruction…
En légende à l’image ci-contre, Usbek & Rica écrit : « H. G. Wells décrit le temps comme une dimension verticale. Une intuition proche des théories d’Einstein dans lesquelles toutes les époques coexistent, tuant tout espoir de libre-arbitre. » Mais pas tout espoir de « voyager dans le temps » ? MDR !!!
On a quelques questions pour ces talibans du déterminisme. Si « tout existe déjà », peut-on encore faire une différence entre ce qui existe et ce qui n’existe pas ? Peut-on encore dire qu’il existe des événements ? Et une causalité ? Il n’y aurait plus qu’une seule cause, la création initiale de l’univers : quel progrès depuis la Genèse !
Dénoncer comme « illusions » des perceptions élaborées par notre cerveau est paradoxal, car certaines, à l’instar de la vision en perspective et l’écoulement du temps, sont des réalités produites par son fonctionnement naturel qui ne saurait se soustraire à la physique. A ce titre, il serait plus intéressant d’en faire la théorie que les traiter d’illusions. La vision en perspective, d’abord étudiée par des peintres, a conduit à la géométrie projective, ce n’est pas négligeable.
La tarte à la crème du voyage dans le temps, citée par Thibault Damour :
« En relativité générale, il n’y a même plus besoin de voyager pour aller dans le futur. Si un jumeau reste à proximité d’un objet extrêmement massif, comme un trou noir, et que son frère en est éloigné, quand ils se retrouveront, ils n’auront plus le même âge. »
C’est peut-être ce que disent les calculs, mais les calculs de quoi ? De « l’écoulement du temps » bien sûr, car il n’y a pas d’autre moyen de savoir si les jumeaux auront le même âge à l’arrivée. On calcule donc de combien coule cette « rivière du temps » qui ne coule pas. Reste à calculer ce que l’on gagnerait à troquer le bon sens contre la science.
Certes « ils n’auront plus le même âge », (selon l’interprétation officielle), mais cet âge-là n’est que le temps cumulé selon une horloge « ralentie », et il n’est pas prouvé que l’horloge biologique du jumeau le serait aussi.
Ces spéculations n’en sont plus quand on considère les horloges des systèmes GPS. Leurs dérives mutuelles doivent être corrigées par synchronisation avec des sœurs restées à terre. Fort bien, cela prouve que « la rivière du temps » n’est ni gelée ni unique puisque son « débit » est susceptible de varier en fonction des sources. A propos, qu’en est-il de celle qui a conduit l’univers du Big Bang à nos jours ? Gelée, elle aussi ?
Wikipédia nous apprend que le fameux paradoxe des jumeaux de Langevin, (point de départ de toutes ces histoires à dormir debout), a donné lieu à 54 interprétations émises « entre 1905 (Einstein) et 2001 (Hawking) », et dont les conclusions se contredisent, même si une « écrasante majorité » concluent que le voyage rajeunit. Donc tout n’est pas aussi simple qu’on le dit, on est plus proche du casse-tête chinois que de la simplicité biblique.
Selon Thibault Damour : « C’est très violent pour les gens de changer ainsi notre rapport au temps, mais c’est la réalité. D’ailleurs, notre technologie nous le rappelle tous les jours. » Mais de quoi j’me mêle ? Rien n’oblige la philosophie à se plier à la technologie, et tout l’autorise à se plier, mais de rire, aux fantasmes des physiciens !
Tout le monde sait qu’il faudrait une énergie titanesque pour atteindre une vitesse quasi-luminique nécessaire à un « voyage dans le temps » digne de ce nom, et qu’à cause de cela c’est impossible.2 Ce n’est donc pas très malin d’évoquer la technologie, et cela pose question : pourquoi le discours théorique devrait-il être considéré comme plus vrai que celui de la pratique ? Ils nous font penser aux premiers chrétiens qui évangélisaient les païens, et se heurtaient à leurs traditions ancestrales.
Thibault Damour avancent des chiffres qui ne trouveraient même pas leur place dans un conte de fées, au mieux séduiraient-ils un ado amateur de science-fiction boostée au cannabis :
« Mais quand [le jumeau] revient sur Terre, ces 60 battements de cœur ont correspondu à des millions d’années écoulées sur Terre, donc à des milliards de battements de cœur de son frère jumeau. On l’explique par ce triangle… »
Un « triangle » qui explique tout ? On aimerait voir les calculs. Où sont-ils, dans le futur eux aussi ?
Et puis, on oublie un peu vite que, si le temps se dilate, les longueurs parallèles à la vitesse se contractent, de sorte que le jumeau se ferait aplatir comme une crêpe. Si l’on faisait les calculs sur la base des chiffres avancés, son épaisseur ne devrait pas dépasser celle d’un cheveux. On ne voudrait pas être à la place du jumeau…
Après avoir longtemps tourné autour du globe, le bracelet-montre d’un astronaute retarde, à ce qu’il paraît, de quelques centièmes de seconde. Cela nous fait dire qu’il débarque dans notre passé, mais tout le monde affirme que c’est dans « notre » futur. Chacun voit midi à sa porte. En réalité, il débarque dans son futur.
Dans la vidéo citée en introduction, Klein raconte (à 49′) :
« Une des priorités, c’est peut-être de dire ce que nous savons mais d’une façon juste. Ce qui était d’ailleurs la recommandation que Lavoisier avait mise en introduction de son Traité élémentaire de chimie juste avant qu’on lui coupe la tête : « si on veut que la science progresse, (…), il faut que nous perfectionnons notre façon de dire ce que nous savons ». »
De gros progrès restent à faire pour dire ce que nous savons du temps…
Paris, le 21 décembre 2020
1 Il dit d’emblée : « Je ne sais pas qui a inventée [la question titre], tant elle paraît stupide, et en plus je n’ai pas la réponse. »
2 Cf. petit calcul ultra-simple dans « Réfutation du voyage dans le temps ».
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ANNEXE
Transcription d’une autre conférence d’Étienne Klein à la minute 59’45 (voir aussi à 1h18 la découverte de l’anti-matière par Paul Dirac) :
« La notion-même de vitesse du temps n’a pas de sens. Alors, il y a des cas où faire cette confusion est assez grave. Ce n’est pas quand on parle du temps qui s’accélère dans la vie courante, c’est quand on essaye de parler de la théorie de la relativité. Qu’est-ce qu’on dit ? Dans tous les livres. Moi je l’ai appris au lycée ou un peu plus tard, par des profs qui m’ont tous dit la même chose, à savoir qu’en relativité il y a un temps universel, un seul temps dont la vitesse d’écoulement dépend de l’observateur. Et notamment de sa vitesse. Quand un observateur va très vite, son temps ne s’écoule pas comme il s’écoule pour d’autres observateurs qui sont immobiles. Sous entendu y’a un seul temps, dont la vitesse d’écoulement est variable, et donc il s’agit d’un temps universel et élastique. On a tous appris ça. C’est Langevin qui a traduit en France cette façon de parler de la relativité, et d’une certaine façon ça a du sens. Mais ensuite allez expliquer à des étudiants le paradoxe des jumeaux de Langevin !
Vous connaissez ce paradoxe ? Deux jumeaux qui sont sur Terre, donc ils ont le même âge, l’un part dans une fusée très rapide, très rapide ça veut dire presque la vitesse de la lumière, c’est-à-dire beaucoup plus qu’une navette spatiale, on va prendre 200.000 km/s, et lorsqu’il revient après un long voyage son frère jumeau est mort. Ils n’ont plus le même âge, l’un est mort depuis longtemps, ils ne sont plus jumeaux, c’est ce qu’on appelle le paradoxe des jumeaux de Langevin.
Maintenant si vous avez dans la tête l’idée que le cours du temps a une vitesse qui dépend de la vitesse de l’observateur, et que vous essayez d’expliquer, avec cet outil conceptuel, le paradoxe à des étudiants, au bout de quelques heures ils prennent la décision de s’inscrire en cours de finances. Ou ils vont faire du droit. Parce que si vous essayez de raconter le paradoxe des jumeaux de Langevin à partir de cette idée, vous tombez dans des contradictions insurmontables et vous en concluez rapidement que la relativité est incompréhensible. Parce que quand vous montez dans une fusée, quel est le temps qu’il vous faut pour lire un livre que vous mettez deux heures à lire quand vous êtes chez vous ? Deux heures ! Comment va votre rythme cardiaque ? Soixante pulsations par minute quand vous êtes chez vous, dans la fusée, vous le mesurez à votre montre, soixante pulsations minute. Autrement dit, le fait de vous déplacez dans l’espace n’affecte nullement le temps, votre temps. La théorie de la relativité ne dit pas du tout qu’il y a un temps universel dont la vitesse d’écoulement est élastique, elle dit il y a autant de temps propres différents qu’il y a d’observateurs.
Moi j’ai mon temps propre, c’est celui qu’indique ma montre. Vous avez chacun votre temps propre, c’est celui qu’indique votre montre personnelle. Celle qui vous suit dans vos déplacements. Nos montres sont synchronisées parce que nos vitesses relatives sont très faibles devant la vitesse de la lumière. Ou que vous alliez dans l’univers, si nos montres ont été synchronisées au moment du départ, quand vous reviendrez nos montres resteront synchrones, parce que votre vitesse est très faible devant la vitesse de la lumière. Mais si la vitesse de la lumière c’était 50 km/h, vous faites un petit tour de périph’ à 50 à l’heure, quand vous revenez nos montres ne sont plus synchrones. Et vous aurez un âge (…) qui sera plus faible que le mien. Autrement dit vous aurez voyagez dans mon futur. Ca ne veut pas dire que vous aurez plus vécu que moi, ou moins vécu que moi, ou que le temps pour vous se sera écoulé plus rapidement ou moins rapidement, ça n’a pas de sens. Vous aurez vécu 10 minutes, et moi j’aurai vécu 20 minutes, mon espérance de vie n’aura pas été affectée ni la vôtre. C’est seulement que, comme dans l’espace, la durée d’un trajet dépend du parcours que vous effectuez. (…)
1h04’40 : Là c’est la même chose sauf qu’il faut raisonner dans l’espace-temps et non pas dans l’espace tout seul. Plus vous faites de voyage(s) dans l’espace-temps, moins ça vous prend de temps. Celui finalement qui vit la durée la plus grande, c’est celui qui est immobile. Celui qui ne bouge pas. Il se prend la durée plein pot. Mais même lorsque vous voyagez dans le futur de quelqu’un d’autre, en vous déplaçant rapidement par rapport à lui, vous ne voyagez pas dans votre temps propre. Vous voyagez dans un autre temps propre que le vôtre. Et même en relativité, il est impossible de voyagez dans son temps propre. On verra pourquoi tout à l’heure. »
On fonce dans le mur 
je croyais benoîtement que le futur etait simplement comme un present en devenir, le présent en construction, en accomplissement ou achevement… eh bien non ! C’est bien plus savant que cela ! je vais relire parce que c’est ardu pour mon petit cerveau. Cependant , voici une anecdote : pour ceux qui y croient : que penser des saints ou de la vierge qui apparaissent dans une epoque loin de la leur : par exemple, les apparitions supposées de sainte therese de Lisieux sur le front pendant la guerre de 14, elle aurait prevenu des avancés des allemands sur la marne…elle serait a l’origine de l’épisode ds taxis de la Marne(apres la guerre le carmel de Lisieux recevait 800 lettres de poilus par jour, mais c’est une autre histoire). Ou encore , les saintes Catherine d’Alexandrie et Marguerite d’Antioche qui se manifestaient a jeanne d’Arc (pas du tout la même epoque. ! ..) j’ai le tournis didier Mermin va encore dire que je déraille …pas grave, on s’habitue, on se fait recadrer et c’est gratuit, merci …
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