Nous avons vu que notre propre mouvement (que nous ne pouvons connaître dans l’absolu) nous empêche de voir le monde tel qu’il est réellement (relativité de la simultanéité), mais le monde lui-même n’est pas seulement en mouvement, il est mouvement.
Mouvement et matière
Il est préférable de parler d’évènements plutôt que de choses, car la vision que nous en recevons n’est qu’un moment de leur existence. A bord d’un navire, la surface houleuse de la mer nous paraît agitée d’un mouvement incessant, alors que la montagne, à l’horizon, nous semble immuable. Cependant, si nous accélérions le temps, cette même montagne nous semblerait aussi agitée que la mer, se soulevant et s’érodant, changeant sans cesse de forme, alors qu’en ralentissant le temps, une vague semblerait avoir la consistance d’une falaise. Tout n’est que mouvement, apprécié à la mesure de notre propre rythme temporel.
Si nous abandonnons notre point de vue macroscopique pour entrer au cœur de la matière inerte, les électrons des atomes sont agités d’un mouvement incessant autour du noyau : la matière elle-même est mouvement.
Dans le premier cas, la perception du mouvement est seulement fonction du rythme du temps de l’observateur, dans le second c’est aussi une question d’échelle.
Mouvement, espace et temps
A lire les commentaires habituels sur la relativité, restreinte ou générale, le temps apparaît comme une chose qui se déforme, s’étire et se dilate, se distord. Le temps y ressemble à une substance dans laquelle baignerait l’univers. Cette conception s’oppose à celle habituellement admise dans l’antiquité, selon laquelle le temps serait la succession des événements qui se produisent. Newton était partisan d’un temps comme substance, sauf qu’il l’imaginait comme un cadre immuable et universel, tout comme l’espace. Depuis Einstein, l’espace et le temps sont fusionnés en une entité unique, déformée par la présence de la matière. La conception substantialiste est également celle implicitement évoquée par la représentation graphique des trois théories sur le temps : présentisme, possibilisme et éternalisme. La cause serait-elle entendue ?
Pour définir ce qu’est le temps, il faut d’abord le séparer de l’espace. La notion d’espace-temps a beau être unanimement admise, elle ne correspond qu’aux apparences dues à la limitation de la vitesse de tout mouvement. L’espace et le temps sont indissociables de la façon dont nous parvient l’image de l’univers, car en reculant dans l’espace nous reculons dans le temps, ce phénomène observationnel étant dû à la vitesse limitée de la lumière. Les mesures de l’espace et du temps sont étroitement liées, mais cela est dû uniquement à la dilatation temporelle, l’espace étant mesuré avec une horloge, comme le temps. Ce sont la limitation de la vitesse de la lumière et l’impossibilité de la dépasser qui créent l’espace-temps. Celui-ci n’est que le reflet de nos observations.
L’espace est ce qui sépare les choses et le temps est le rythme interne des choses. Ils ne peuvent se confondrent en une entité unique, sauf en apparence, même si les deux sont nés du mouvement. L’espace est né du mouvement impulsé à la matière par le big-bang et l’expansion de l’univers qui l’a suivi, alors que le temps (plus exactement la durée) est la résultante du mouvement interne de la matière. Il faut en effet distinguer entre deux aspects du temps : la durée et l’irréversibilité. La durée est le rythme interne de la matière et l’irréversibilité le changement affectant les choses. La durée naît au cœur de la matière, alors que le changement s’exerce dans l’espace par l’interaction entre les choses. Durée et irréversibilité sont deux aspects du mouvement.
Mouvement et cours du temps
Certains phénomènes physiques sont réversibles et contredisent le cours irréversible du temps. On a donc voulu distinguer un cours du temps, mouvement irréversible de l’instant présent, externe aux choses, et la flèche du temps, changement réversible ou non de ce qui est dans le présent[1]. Mais que serait un cours du temps externe, à géométrie variable en fonction de la vitesse ? Seul son caractère irréversible demeurerait, mais non le rythme de son mouvement qui appartiendrait aux corps matériels. Ne serait-il pas plus simple de dire que le temps est le mouvement de la matière et que si certains phénomènes sont réversibles, d’autres sont irréversibles et que cela suffit à donner une flèche du temps au monde macroscopique. Est-il vraiment nécessaire d’imaginer un temps contenant l’univers, dont la seule fonction serait de durer de façon irréversible, sans influence sur la matière, laquelle serait libre d’en faire autant ou de s’en dispenser ? Comment concilier un temps local, interne aux choses, avec un temps contenant les choses ?
S’il est une distinction à faire, c’est entre le rythme temporel interne des corps matériels et l’irréversibilité des phénomènes physiques résultant des interactions entre les choses composant l’univers. Dans le détail, certains phénomènes sont réversibles et d’autres ne le sont pas, mais il suffirait d’un seul évènement irréversible pour que l’univers d’après ne soit plus le même que celui d’avant. L’irréversibilité n’est pas le fait du temps, mais celui des mouvements qui agitent l’univers. Le temps, finalement, n’est que la durée, dont la mesure varie selon la vitesse impulsée aux observateurs et la gravitation qui s’exerce sur eux. C’est parce que le monde se transforme dans la durée que le temps paraît irréversible, mais le temps n’y est pour rien. Il s’accommoderait tout aussi bien du mouvement perpétuel.
L’irréversibilité du temps est celle des phénomènes eux-mêmes. Prenez un sac de haricots et versez le contenu dans un grand récipient. A l’aide d’un scanner, vous réalisez une image de la position de chaque haricot, puis vous brassez le contenu du récipient. Même en brassant longtemps, il est peu probable que les haricots retrouvent tous ensemble leur position initiale dans le récipient, mais théoriquement ce n’est pas impossible. Maintenant, ajoutez de l’eau et faites cuire. Après cuisson, le contenu du récipient ne retrouvera jamais son aspect initial, car il n’y a pas seulement eu des changements de positions, mais une transformation irréversible.
Le mouvement propre de la matière produit le rythme du temps, c’est-à-dire la durée. Ce sont les interactions des corps entre eux qui produisent des transformations et de la complexité, c’est-à-dire le cours du temps. La succession des évènements qui transforment la matière ne détermine pas le rythme auquel ils se succèdent, lequel dépend de la vitesse et de la gravitation du référentiel au sein duquel ils se produisent. La durée n’est qu’un fragment d’éternité, alors que les arrangements et transformations successives des corps matériels forment une histoire.
[1] Voir Etienne Klein : Le facteur temps ne sonne jamais deux fois, Flammarion, 2009.
Dans un univers strictement immobile, rien ne changerait, le moment présent serait éternel. A l’inverse, à la vitesse de la lumière, le temps serait figé. Ces deux situations sont très semblables mais impossibles, car notre univers est en expansion, tout y est en mouvement et aucun corps doté d’une masse ne peut atteindre la vitesse de la lumière, car il faudrait pour cela une énergie infinie. L’univers s’agite donc entre les deux.
Il y a deux sortes de mouvements : le mouvement interne des corps et celui qui leur est impulsé. Le mouvement interne, c’est la vibration de la matière, laquelle détermine le rythme temporel des corps. Le mouvement impulsé est celui qui cause le déplacement des corps dans l’espace. Le cumul des deux ne peut excéder la vitesse de la lumière, si bien que l’accroissement de la vitesse impulsée a pour effet de ralentir le rythme temporel des corps en mouvement et inversement. Cela rejoint l’idée de Brian Greene, qu’il formule comme suit : « Pour n’importe quel objet, la vitesse combinée de son mouvement dans l’espace et de son mouvement dans le temps est toujours précisément égale à la vitesse de la lumière »[1]. Un corps qui se déplace consomme à la fois du temps et de l’espace. S’il est immobile, le temps se meut à la vitesse de la lumière, mais s’il se déplace, sa vitesse dans l’espace vient en déduction de celle de son temps.
[1] Brian Greene : La magie du Cosmos, chapitre 3
Mouvement et rythme du temps
Dans un univers strictement immobile, rien ne changerait, le moment présent serait éternel. A l’inverse, à la vitesse de la lumière, le temps serait figé. Ces deux situations sont très semblables mais impossibles, car notre univers est en expansion, tout y est en mouvement et aucun corps doté d’une masse ne peut atteindre la vitesse de la lumière, car il faudrait pour cela une énergie infinie. L’univers s’agite donc entre les deux.
Il y a deux sortes de mouvements : le mouvement interne des corps et celui qui leur est impulsé. Le mouvement interne, c’est la vibration de la matière, laquelle détermine le rythme temporel des corps. Le mouvement impulsé est celui qui cause le déplacement des corps dans l’espace. Le cumul des deux ne peut excéder la vitesse de la lumière, si bien que l’accroissement de la vitesse impulsée a pour effet de ralentir le rythme temporel des corps en mouvement et inversement. Cela rejoint l’idée de Brian Greene, qu’il formule comme suit : « Pour n’importe quel objet, la vitesse combinée de son mouvement dans l’espace et de son mouvement dans le temps est toujours précisément égale à la vitesse de la lumière »[1]. Un corps qui se déplace consomme à la fois du temps et de l’espace. S’il est immobile, le temps se meut à la vitesse de la lumière, mais s’il se déplace, sa vitesse dans l’espace vient en déduction de celle de son temps.
Si le temps ne peut avoir une vitesse supérieure à celle de la lumière, c’est qu’il s’agit d’un mouvement. Finalement, le temps et le déplacement dans l’espace sont de même nature : il s’agit d’un mouvement dans les deux cas.
[1] Brian Greene : La magie du Cosmos, chapitre 3
SCIENCE ET BON SENS 