La quête des temps / The quest of the times

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Aux alentours du IVe siècle de notre ère, Saint-Augustin s’interrogeait : « Qu’est-ce donc que le temps ? » puis répondait : « Si personne ne me le demande, je le sais ; mais si on me le demande et que je veuille l’expliquer, je ne le sais plus. » Ainsi a commencé la saga de cette impossible question. Les philosophes s’en sont naturellement emparés, rejoints dès le XVIIe siècle par les physiciens. Pour décrire le mouvement d’un objet, obus ou planète, la propagation du son et de la lumière, les scientifiques ont besoin d’utiliser ce « facteur temps » qui constelle d’un petit « t » toutes leurs équations. Le temps des uns est-il pour autant celui des autres ? Dans son dernier ouvrage, Le facteur temps ne sonne jamais deux fois,le physicien Etienne Klein, directeur au Commissariat à l’énergie atomique (CEA) du laboratoire de recherche sur les sciences de la matière, et docteur en philosophie des sciences, fait le point des réflexions sur le sujet, qui reste au cœur des débats actuels de la physique.

Around the fourth century AD, Saint Augustine questioned : « So what is time ? » Then responded : « If no one asks me, I know, but if I were asked and I want to explain it, I do not know any more. »Thus began the saga of this impossible. Philosophers are naturally seized them, joined from the seventeenth century by physicists. To describe the motion of objects, shells or planet, the propagation of sound and light, scientists need to use the « time factor » that constellation of a small ’t’ all their equations. The time for each is it time to the other ? In his latest book, The time factor never rings twice, the physicist Stephen Klein, director at the French Atomic Energy Commission (CEA) in the laboratory for research on material sciences, and a doctorate in philosophy of science, is the point reflections on the subject, which remains at the heart of current debates of physics.

La quête des temps

Physique. Entretien avec Etienne Klein, du CEA.
Recueilli par AZAR KHALATBARI

Le temps tel que nous le ressentons, celui qui marque nos visages, est-il le même que le temps des physiciens ou celui des philosophes ?

Notre manière d’évoquer le temps ne fait guère de différence entre le temps proprement dit et ce qui se passe en son sein. Ainsi, observant qu’existent des phénomènes cycliques, par exemple les saisons, nous prétendons aussitôt que le temps lui-même est cyclique. Ou bien, lorsque plus rien ne change, nous disons que le temps s’arrête, comme s’il cessait de s’écouler… Or la physique, depuis Newton, sépare le temps des phénomènes qui s’y déroulent. Pour elle, il y a d’une part la succession des instants, c’est-à-dire « le cours du temps », et, d’autre part, l’évolution souvent irréversible de ce qui se passe au cours du temps, ce qu’on appelle la « flèche du temps ». Le cours du temps est tel qu’il ne peut pas produire deux fois le même instant, empêchant de ce fait tout retour d’un instant passé. La flèche du temps, quant à elle, traduit le fait que la plupart des systèmes ne peuvent retrouver dans le futur un état qu’ils ont déjà connu dans le passé. Par exemple, les morceaux d’une tasse qui vient de se casser ne se remettront pas en place d’eux-mêmes. En somme, le cours du temps traduit l’irréversibilité du temps, la flèche du temps celle des phénomènes temporels.

En quoi ces « irréversibilités » sont-elles si importantes ?

Elles permettent de comprendre l’univers dans lequel nous vivons… Le cours du temps ne cesse de produire des instants à chaque fois différents, mais qui ont tous le même statut : les lois physiques demeurent identiques à elles-mêmes à mesure que le temps passe. Cette propriété donne à la physique toute sa force : elle lui permet de comprendre l’histoire irréversible de l’univers à partir de lois qui n’ont pas elles-mêmes d’histoire.

Le temps existe-t-il indépendamment des événements ?

La réponse à cette question dépend de la théorie considérée. En physique newtonienne, le temps et l’espace existent même si rien d’autre qu’eux n’existe. Ils constituent une arène préalable accueillant l’ensemble des entités physiques. Mais pour la relativité générale d’Einstein, l’espace et le temps sont déformés par les objets qu’ils contiennent. Ainsi le temps ne s’écoule pas de la même façon au voisinage d’une étoile très dense qu’à proximité d’une planète. On ne peut donc plus dire que l’espace et le temps constituent l’arrière-plan de l’univers. Ils sont secondaires par rapport aux objets physiques.

En quoi cette question est-elle encore importante pour la physique du XXIe siècle ?

Le défi actuel consiste à concilier la physique de l’infiniment petit - la physique quantique qui régit le monde subatomique - avec la théorie d’Einstein qui décrit parfaitement les galaxies et les grandes structures de l’Univers. Les différentes théories qui sont en cours de construction butent sur la question de la nature du temps : certaines l’envisagent comme une sorte d’écume surplombant un monde privé de temps, voire imaginent qu’il serait discontinu, à l’instar d’un tableau pointilliste qui paraît homogène vu de loin mais formé d’une multitude de grains vu de près. Dans ce cas, il faut répondre à la question : qu’y a-t-il entre ces instants discontinus ? Un autre problème taraude les physiciens : d’où vient que le temps passe ? Son « moteur » a-t-il une nature physique ou bien n’est-il qu’une illusion produite par notre conscience ?

Finalement, qu’est-ce que le temps ?

Difficile de dire ce qu’il est vraiment. Mais on peut en proposer une définition négative : le temps est cette « entité » mystérieuse dans laquelle nous ne pouvons pas nous déplacer à notre guise.

Lecture conseillée :

Le facteur temps ne sonne jamais deux fois, Flammarion

Source : Libération


ENGLISH

The quest of the times

Physics. Interview with Stephen Klein, the CEA.
Collected by AZAR KHALATBARI

Around the fourth century AD, Saint Augustine questioned : « So what is time ? » Then responded : « If no one asks me, I know, but if I were asked and I want to explain it, I do not know any more. »Thus began the saga of this impossible. Philosophers are naturally seized them, joined from the seventeenth century by physicists. To describe the motion of objects, shells or planet, the propagation of sound and light, scientists need to use the « time factor » that constellation of a small ’t’ all their equations. The time for each is it time to the other ? In his latest book, The time factor never rings twice, the physicist Stephen Klein, director at the French Atomic Energy Commission (CEA) in the laboratory for research on material sciences, and a doctorate in philosophy of science, is the point reflections on the subject, which remains at the heart of current debates of physics.

The weather as we feel, one that marks our faces, it is the same as the time of physicists or philosophers ?

Our way to evoke the time is little difference between the time itself, and what happens within it. Thus, observing that there are cyclical phenomena, such as the seasons, we say as soon as time itself is cyclical. Or, if nothing changes, we say that the clock stops, as if he ceased to flow… Or physics since Newton, separating the time of the phenomena that take place there. For her, one hand the succession of moments, ie « over time », and, on the other hand, often irreversible evolution of what’s happening over time, so-called arrow of time ". The course of time is such that it can not produce twice the same time, thus preventing any return for a moment before. The arrow of time, it reflects the fact that most systems can not find in the future state they have already experienced in the past. For example, pieces of a cup that comes from breaking did not put in place for themselves. In sum, over time reflects the irreversibility of time, the arrow of time that the temporal phenomena.

What these « irreversibilities » are they so important ?

They allow us to understand the universe in which we live… The over time continues to produce moments whenever different, but all of which have the same status : the physical laws are identical to themselves as time passes . This property gives the physical all its power : it allows him to understand the history of the universe irreversible from laws that are not themselves in history.

The time is there regardless of events ?

The answer to this question depends on the theory. In Newtonian physics, time and space exist even if nothing else they exist. They provide an arena prior welcoming all physical entities. But for Einstein’s general relativity, space and time are distorted by the objects they contain. So time does not flow the same way in the vicinity of a star dense as close to a planet. We can no longer say that space and time form the background of the universe. They are subordinate to physical objects.

Why is this still important to the physics of the twenty-first century ?

The current challenge is to reconcile the physics of the very small - quantum physics, which governs the subatomic world - with Einstein’s theory that describes perfectly galaxies and large structures in the universe. The different theories that are being built stumble on the issue of the nature of time : some envisaged as a kind of scum overlooking a world without time, or even imagine it would be discontinuous, like ’ pointillist a table which appears homogeneous seen from a distance but made up of a multitude of light grains closely. In this case, we must answer the question : what is discontinuous between these moments ? Another problem torments physicists : where is the passage of time ? His « engine » Does any physical or is it just an illusion produced by our conscience ?

Finally, what is time ?

Hard to say what he really is. But we can propose a negative definition : time is this mysterious « entity » in which we can not move to our liking.

Recommended Reading :

The time factor never rings twice, Flammarion

ENGLISH

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