Comment fonctionne le temps ?

Le temps est sans doute l’un des problèmes philosophiques et physiques par excellence. À première vue, la quatrième dimension paraît enfantine. Il ne suffit que de regarder une horloge pour réaliser l’écoulement du moment qui passe. Et peu importe la pendule observée, il semble qu’une seconde reste la même. Au XVIIe, Isaac Newton imaginait le temps en pensant à une flèche qui allait de l’avant. Selon lui, ce dernier serait identique partout dans l’Univers. Une seconde sur Terre serait la même partout dans le cosmos.

Einstein a révolutionné la compréhension de la temporalité trois siècles plus tard. Selon lui, c’est la vitesse de la lumière qui est figée, et non le temps. Ce dernier n’est donc pas absolu, mais change conformément à des variables cosmiques. Il s’agit de la relativité. Cette théorie, formulée en 1905, implique que le temps n’est pas le même en fonction de paramètres dans l’Univers.

Image par Free-Photos de Pixabay
Image par Free-Photos de Pixabay 

En 1971, pour prouver ce concept, des physiciens ont placé des horloges atomiques dans des avions qui se sont envolés autour du globe. Dans ces appareils, le temps s’est écoulé différemment par rapport à une horloge de référence immobile située à Washington.

Le temps ne fait qu’avancer

Newton et Einstein sont d’accord sur un point : le temps va vers l’avant puisque le retour vers le passé est un paradoxe qui semble improbable. Dans l’Univers, tout va vers l’avant, aussi bien la vie humaine, que les étoiles ou la lumière. Le temps ne fait pas exception.

Maintenant, la question est : pourquoi le temps ne fait qu’aller de l’avant ? Quelques hypothèses ont été avancées pour tenter d’y répondre. L’une d’elles concerne la deuxième loi de la thermodynamique postulant que tous les corps dans le cosmos partent de l’ordre pour parvenir vers le chaos.

Un autre modèle pouvant justifier cette direction temporelle fait référence à l’expansion de l’Univers. Ce dernier, en s’étendant, entraîne non seulement l’espace avec lui, mais également le temps. Remonter celui-ci serait improbable.

La gravité exerce une influence sur le temps

L’espace et le temps sont reliés d’après Einstein. Si la matière a une influence sur les objets, alors c’en est de même pour la temporalité. Cela a été prouvé par une expérimentation de la NASA. Des physiciens ont pointé quatre gyroscopes en direction d’une étoile relativement loin de la Terre. Le but de l’expérience était de savoir si la gravité pouvait influer sur l’espace et donc le temps, vu leur lien inextricable. Les gyropilotes ont été déportés de leurs positions initiales. Cela confirme le fait que la force gravitationnelle peut étirer et rétrécir l’espace-temps.

Compte tenu de la relativité, deux évènements se passant au même moment peuvent être perçus différemment par plusieurs observateurs.

L’Univers est voué à s’étendre. Certains astronomes ont néanmoins émis l’hypothèse d’un « Big Crunch », un retour à l’ordre originel. Si cela arrivait, l’espace et le temps se contracteraient, et ce dernier commencerait à reculer. Nul ne connaît si cette expansion aura une limite, mais jusqu’à preuve du contraire, ce scénario pourrait se réaliser.