La renaissance du temps - Lee Smolin
Introduction
L'excellent ouvrage "La renaissance du temps" de Lee Smolin propose la renaissance d'un temps réel, dans le sens où tout ce qui est réel dans notre univers est réel à l'instant présent uniquement, le passé était réel mais n'est plus réel, le futur n'existe pas encore et par conséquent est ouvert.
Cette vision du temps ainsi que ma théorie vont à l'encontre de la relativité de la simultanéité et de l'univers bloc de la théorie de la relativité d'Einstein.
Résumé des concepts défendus par Lee Smolin
- Adopter le temps signifie croire que la réalité consiste seulement de ce qui est réel à chaque instant
- Tout ce qui est réel dans notre univers est réel à un instant
- Le passé était réel mais n'est plus réel
- Le futur n'existe pas encore et par conséquent est ouvert
- la justification habituelle d'un futur prédéterminé est scientifiquement fausse
- Le temps doit être une conséquence du changement; sans altération du monde, il ne peut y avoir de temps
- Le temps s'avérera être le seul aspect de notre expérience quotidienne qui soit fondamental. Le fait qu'il se présente toujours sous la forme d'un instant dans notre perception, et que nous ressentions cet instant comme l'un parmi un flot d'instants, n'est pas une illusion. C'est le meilleur indice que nous avons de la réalité fondamentale
- nous devons déconstruire les arguments erronés, en particulier les arguments einsteiniens, issus des théories de la relativité restreinte et générale :
* la relativité de la simultanéité
* la vision univers bloc de l'espace-temps
- L'argumentation en faveur de l'univers bloc repose sur la relativité de la simultanéité (qui est erronée)
- Ceci implique une notion physique universelle de la simultanéité qui inclut les événements distants et, en fait, la totalité de l'univers (on peut appeler ceci un temps global privilégié)
- Une notion de temps global privilégié implique un observateur privilégié, dont l'horloge mesure ce temps privilégié
- Cela signifie abandonner la relativité de la simultanéité et adopter son contraire : il existe une notion globale privilégiée du temps.
Le philosophe John Randolph écrit : "L'univers bloc donne une vision du temps profondément inadéquate. Il échoue à rendre compte de l'écoulement du temps, de la primauté du présent, de la flèche du temps et de la différence entre futur et passé."
Extraits du livre de Lee Smolin qui confortent les fondements de ma théorie
La renaissance du temps - Pour en finir avec la crise de la physique Lee Smolin
Avant-propos
Adopter le temps signifie croire que la réalité consiste seulement de ce qui est réel à chaque instant.
Quand, dans les pages qui suivent, j'affirmerai que le temps est réel, ce que je dis c'est que :
Tout ce qui est réel dans notre univers est réel à un instant, qui est un parmi une succession d'instants. Le passé était réel mais n'est plus réel.
Nous pouvons toutefois interpréter et analyser le passé, parce que nous trouvons des traces de ces processus passés dans le présent.
Le futur n'existe pas encore et par conséquent est ouvert. Nous pouvons raisonnablement établir quelques prédictions, mais nous ne pouvons pas complètement prédire le futur. En effet, le futur peut produire des phénomènes qui sont authentiquement nouveaux, dans le sens qu'aucune connaissance du passé ne permettrait de les anticiper.
Rien ne transcende le temps, pas même les lois de la nature. Les lois ne sont pas intemporelles. Comme tout le reste, elles sont des attributs du présent, et elles peuvent évoluer dans la durée.
Prologue
Les théories de la relativité d'Einstein renforcent à leur tour les arguments selon lesquels le temps n'est pas essentiel à une description fondamentale du monde, comme je le montrerai au chapitre 6. La relativité suggère que l'histoire complète du monde est une unité intemporelle; le présent, le passé et le futur n'ont pas de signification hors de la subjectivité humaine. Le temps est juste une autre dimension de l'espace, et le sens que nous avons de faire l'expérience d'instants qui passent est une illusion derrière laquelle se cache une réalité atemporelle. Ces affirmations doivent sembler terrifiantes à quiconque réserve dans sa vision du monde une place au libre arbitre ou à l'organisation humaine. Je ne m'engagerai pas dans cette discussion ici; si je plaide la réalité du temps c'est en raison d'arguments purement scientifiques. Ma tâche sera d'expliquer en quoi la justification habituelle d'un futur prédéterminé est scientifiquement fausse.
Dans la première partie, je présenterai les arguments de la science en faveur d'une croyance que le temps est illusoire. Dans la seconde partie, je démolirai ces arguments et montrerai que le temps doit être considéré comme réel si l'on veut sortir la physique fondamentale et la cosmologie de la crise où elles se trouvent actuellement.
Les lois ne sont pas imposées à l'univers depuis l'extérieur. Aucune entité externe, fut-elle divine ou mathématique, ne vient spécifier à l'avance ce que doivent être les lois de la nature. Les lois de la nature n'attendent pas, en silence, à l'extérieur du temps, que l'univers démarre. Les lois de la nature émergent plutôt de l'intérieur même de l'univers et évoluent au cours du temps avec l'univers qu'elles décrivent.
Comme je l'expliquerai au chapitre 3, il s'ensuit du grand principe de Leibniz qu'il ne peut pas exister de temps absolu qui fasse tic tac aveuglément quoiqu'il arrive dans le monde. Le temps doit être une conséquence du changement; sans altération du monde, il ne peut y avoir de temps.
Le principal message de ce livre est que cela passe par l'adoption des idées que le temps est réel et que les lois évoluent.
Le temps s'avérera être le seul aspect de notre expérience quotidienne qui soit fondamental. Le fait qu'il se présente toujours sous la forme d'un instant dans notre perception, et que nous ressentions cet instant comme l'un parmi un flot d'instants, n'est pas une illusion. C'est le meilleur indice que nous avons de la réalité fondamentale.
Chapitre 6 - Relativité et intemporalité
... Cela n'est intéressant que si l'univers bloc est une description correcte de la nature. D'autres philosophes doutent que ce soit le cas.
John Randolph écrit : "L'univers bloc donne une vision du temps profondément inadéquate. Il échoue à rendre compte de l'écoulement du temps, de la primauté du présent, de la flèche du temps et de la différence entre futur et passé."
Interlude - Einstein insatisfait
L'univers bloc des théories de la relativité d'Einstein fut l'étape ultime dans l'éradication du temps hors de la physique. Mais Einstein lui-même était ambivalent par rapport au fait que le temps disparaisse d'une conception de la nature qu'il s'était donné tant de mal à construire. Nous avons vu qu'il trouvait une certaine consolation dans l'univers bloc, image d'un cosmos dépourvu de temps - pourtant il semblerait qu'Einstein ne fut pas heureux de ses implications. Nous savons cela par l'ouvrage Autobiographie intellectuelle du philosophe viennois Rudolph Carnap, rapportant une conversation avec Einstein à propos du temps :
Un jour, Einstein avoua que le problème du Maintenant le préoccupait sérieusement. Il expliqua que l'expérience du Maintenant a une signification particulière pour l'Homme, qu'il s'agit d'une chose essentiellement différente du passé et du futur mais que cette différence cruciale ne vient pas et ne peut pas venir de la physique. Que cette expérience ne puisse pas être appréhendée par la science était à ses yeux un sujet de résignation douloureuse mais inévitable.
Si Einstein restait dans l'interrogation, Carnap lui, savait sans le moindre doute comment se positionner :
"Je fis remarquer que tout ce qui se produit objectivement peut être décrit par la science."
Une théorie scientifique, pour réussir doit pouvoir nous expliquer nos observations de la nature. Si la science doit nous raconter une histoire qui englobe et explique tout ce que nous observons dans la nature, ne devrait-elle pas inclure notre expérience du monde en tant qu'écoulement d'instants ?
Tout ce dont nous faisons l'expérience, chaque pensée, impression, action, intention, fait partie d'un instant. Le monde nous est présenté comme une série d'instants. Nous n'avons pas le choix. Pas de choix concernant l'instant que nous occupons maintenant, pas de choix pour faire un bond en avant. Pas de choix sur la vitesse de l'écoulement des instants. De ce point de vue, le temps est radicalement différent de l'espace. Quelqu'un pourrait objecter que tous les événements interviennent aussi dans un lieu particulier. Mais nous avons un choix sur nos déplacements dans l'espace. Ce n'est pas une mince différence; elle façonne entièrement notre expérience.
Dans la première partie, nous avons retracé neuf étapes de l'éradication du temps hors de la conception par les physiciens de la nature, en commençant avec les découvertes de Galilée sur les objets qui tombent et jusqu'à la cosmologie quantique intemporelle de Julian Barbour.
Dans peu de temps nous verrons le temps renaître, mais d'abord nous devons déconstruire les arguments erronés donnés dans la première partie :
Arguments einsteiniens, issus des théories de la relativité restreinte et générale :
- la relativité de la simultanéité
- la vision univers bloc de l'espace-temps.
Ces arguments conduisent à une vision de la nature qui nie la réalité du moment présent et à la place parle de la nature en termes de la vision de l'univers bloc où ce qui est réel est seulement l'histoire complète de l'univers considérée en un seul bloc.
Dans les théories (la mécanique newtonienne et la relativité générale), le temps n'est pas réel, au sens que j'ai défini dans la préface lorsque j'ai écrit que tout ce qui était réel ne l'était qu'à l'intérieur d'un instant. Pour accentuer le contraste je qualifierai ces théories d'intemporelles.
Les plus solides arguments en faveur de l'élimination du temps nous viennent de la théorie de la relativité. Au chapitre 14, nous les démonterons. Lorsque nous aurons déconstruit l'argumentation plaidant pour l'élimination du temps, nous pourrons examiner ce que la physique et la cosmologie gagneraient à faire l'hypothèse que le temps est réel.
Chapitre 14 - La renaissance du temps par la relativité
Nous venons de voir que la réalité du temps ouvre une nouvelle approche pour la compréhension de la manière dont l'univers choisit ses lois tout en autorisant une résolution inédite des mystères de la mécanique quantique. Mais nous devons encore surmonter un gros obstacle, qui est l'argumentation formidable héritée de la relativité restreinte et générale en faveur de l'univers bloc. Cette argumentation conclut qu'il n'y a de réel que l'histoire de l'univers pris comme un tout intemporel.
L'argumentation en faveur de l'univers bloc repose sur la relativité de la simultanéité, qui est un aspect de la théorie de la relativité restreinte. Mais si le temps est réel, au sens que l'instant présent possède une réalité, il y a une frontière sur laquelle tous les observateurs seront d'accord, délimitant le présent réel du futur non encore réel. Ceci implique une notion physique universelle de la simultanéité qui inclut les événements distants et, en fait, la totalité de l'univers. On peut appeler ceci un temps global privilégié ("global" signifie ici que la définition du temps s'étend à tout l'univers).
Le but de ce chapitre est de résoudre le conflit en faveur du principe de raison suffisante. Cela signifie abandonner la relativité de la simultanéité et adopter son contraire : il existe une notion globale privilégiée du temps. Assez remarquablement, ceci ne requiert pas de jeter la théorie de la relativité aux orties; il s'avère que sa reformulation suffit.
Une notion privilégiée de temps global sélectionne une famille d'observateurs, répartis à travers l'univers, dont les horloges peuvent le mesurer. Ceci implique un état d'immobilité privilégié, qui rappelle la notion de repos chez Aristote, ou l'éther de la physique du XIXe siècle, qu'Einstein a l'une et l'autre pourfendues avec son invention de la relativité restreinte. Pour les physiciens qui ont précédé Einstein, cet éther était nécessaire, parce que les ondes de la lumière avaient besoin d'un milieu dans lequel se propager. Einstein a démoli cela, parce que son principe de relativité de la simultanéité implique qu'il n'y a ni éther, ni état d'immobilité.
Une notion de temps global privilégié implique un observateur privilégié, dont l'horloge mesure ce temps privilégié.
... Cette reformulation est juste une autre façon de comprendre la relativité générale, mais elle fait apparaître une synchronisation physique privilégiée des horloges à travers tout l'univers. De plus, le choix de cette synchronisation privilégiée dépend de la distribution de matière et du rayonnement gravitationnel dans l'univers, donc ce n'est pas un retour en arrière vers le concept de temps absolu de Newton.
Chapitre 19 - Le futur du temps
La suggestion la plus radicale à venir de cette direction de pensée est l'insistance sur la réalité du moment présent et, au-delà de ça, le principe que tout ce qui est réel l'est dans un moment présent. Dans la mesure où c'est une idée fructueuse, la physique ne peut plus être comprise comme la quête d'un double mathématique précisément identique de l'univers. Ce rêve doit maintenant être vu comme un fantasme métaphysique qui peut avoir inspiré des générations de théoriciens mais qui maintenant bloque le chemin vers plus de progrès. Les mathématiques continueront d'être l'humble servante de la science, mais elles ne pourront plus en être la Reine.