“Le temps est élastique” : Pourquoi le temps passe plus vite au sommet d’une montagne qu’au niveau de la mer

L’idée de “temps absolu” est une illusion. La physique et l’expérience subjective révèlent pourquoi.

• Depuis qu’Einstein a posé sa théorie de la relativité générale, nous avons compris que la gravité a le pouvoir de déformer l’espace et le temps.
• Cet effet de “dilatation du temps” se produit même à de faibles niveaux.
• En dehors de la physique, nous connaissons des distorsions dans notre perception du temps – parfois à un degré étonnant.

Placez une horloge au sommet d’une montagne et une autre sur la plage. Finalement, vous verrez que chaque horloge indique une heure différente. Pourquoi ? Le temps se déplace plus lentement à mesure que vous vous rapprochez de la Terre, parce que, comme le décrivait Einstein dans sa théorie de la relativité générale, la gravité d’une grande masse, comme la Terre, déforme l’espace et le temps qui l’entoure.

Les scientifiques ont d’abord observé cet effet de “dilatation du temps” à l’échelle cosmique, par exemple lorsqu’une étoile passe près d’un trou noir. Puis, en 2010, les chercheurs ont observé le même effet à une échelle beaucoup plus petite, à l’aide de deux horloges atomiques extrêmement précises, l’une placée 33 centimètres plus haut que l’autre. Encore une fois, le temps s’est déplacé plus lentement pour l’horloge la plus proche de la Terre.

Les différences étaient minuscules, mais les implications étaient massives : le temps absolu n’existe pas. Pour chaque horloge du monde, et pour chacun d’entre nous, le temps passe légèrement différemment. Mais même si le temps passe à des vitesses toujours fluctuantes dans tout l’Univers, le temps passe toujours dans une sorte de sens objectif, n’est-ce pas ? Peut-être pas.

La physique sans le temps

Dans son livre “L’Ordre du temps”, le physicien théorique italien Carlo Rovelli suggère que notre perception du temps – notre sentiment que le temps s’écoule toujours en avant – pourrait être une projection hautement subjective. Après tout, quand on regarde la réalité à la plus petite échelle (en utilisant les équations de la gravité quantique, au moins), le temps s’évanouit.

“Si j’observe l’état microscopique des choses”, écrit Rovelli, “alors la différence entre le passé et le futur disparaît… dans la grammaire élémentaire des choses, il n’y a pas de distinction entre ’cause’ et ‘effet’.”

Alors, pourquoi percevons-nous le temps comme s’écoulant vers l’avant ? Rovelli note que, bien que le temps disparaisse à des échelles extrêmement petites, nous percevons encore évidemment que les événements se produisent séquentiellement dans la réalité. En d’autres termes, nous observons l’entropie : L’ordre se transforme en désordre ; un œuf qui craque et se brouille.

Selon M. Rovelli, les principaux aspects du temps sont décrits par la deuxième loi de la thermodynamique, qui stipule que la chaleur passe toujours du chaud au froid. C’est une voie à sens unique. Par exemple, un glaçon fond dans une tasse de thé chaude, jamais l’inverse. Selon M. Rovelli, un phénomène similaire pourrait expliquer pourquoi nous ne pouvons percevoir que le passé et non l’avenir.

“Chaque fois que l’avenir se distingue nettement du passé, il y a quelque chose comme de la chaleur”, a écrit M. Rovelli pour le Financial Times. “La thermodynamique trace la direction du temps vers ce qu’on appelle la ‘faible entropie du passé’, un phénomène encore mystérieux sur lequel les discussions font rage.”

Il continue :

“La croissance de l’entropie oriente le temps et permet l’existence de traces du passé, et celles-ci permettent la possibilité de souvenirs, qui maintiennent ensemble notre sens de l’identité. Je soupçonne que ce que nous appelons le ‘flux’ du temps doit être compris en étudiant la structure de notre cerveau plutôt qu’en étudiant la physique : l’évolution a façonné notre cerveau en une machine qui se nourrit de la mémoire afin d’anticiper l’avenir. C’est ce que nous entendons lorsque nous écoutons le temps qui passe. Comprendre le ‘flux’ du temps est donc quelque chose qui peut relever des neurosciences plus que de la physique fondamentale. Chercher l’explication de la sensation de flux en physique pourrait être une erreur.”

Les scientifiques ont encore beaucoup à apprendre sur la façon dont nous percevons le temps, et pourquoi le temps fonctionne différemment selon l’échelle. Mais ce qui est certain, c’est qu’en dehors du domaine de la physique, notre perception individuelle du temps est aussi étonnamment élastique.

L’étrange subjectivité du temps

Le temps se déplace différemment au sommet d’une montagne que sur une plage. Mais vous n’avez pas besoin de parcourir une distance quelconque pour éprouver d’étranges distorsions dans votre perception du temps. Dans les moments de peur de la vie ou de la mort, par exemple, votre cerveau libérerait de grandes quantités d’adrénaline, ce qui accélérerait votre horloge interne, vous amenant à percevoir le monde extérieur comme se déplaçant lentement.

Une autre distorsion courante se produit lorsque nous concentrons notre attention de façon particulière.

“Si vous pensez à la façon dont le temps passe actuellement, le plus grand facteur influençant votre perception du temps est l’attention”, déclare Aaron Sackett à Gizmodo, professeur agrégé de marketing à l’Université de St. Thomas. “Plus vous donnez d’attention au passage du temps, plus il a tendance à aller lentement. Lorsque vous êtes distrait par le temps qui passe – peut-être par quelque chose d’intéressant qui se passe à proximité, ou par une bonne séance de rêverie – vous avez plus de chances de perdre la notion du temps, vous donnant l’impression qu’il passe plus vite qu’avant. ‘Le temps passe vite quand on s’amuse’, disent-ils, mais en fait, c’est plutôt ‘le temps passe vite quand on pense à autre chose’. C’est pourquoi le temps passe plus lentement quand on ne s’amuse pas, comme quand on se dispute ou qu’on est terrifié par une présentation.”

L’une des façons les plus mystérieuses dont les gens vivent les distorsions de la perception du temps est par les drogues psychédéliques. Dans une interview avec le Guardian, Rovelli a décrit la fois où il a expérimenté le LSD.

“C’était une expérience extraordinairement forte qui m’a touché aussi intellectuellement”, a-t-il dit. “Parmi les phénomènes étranges, il y avait la sensation que le temps s’arrêtait. Des choses se produisaient dans mon esprit mais l’horloge n’avançait pas ; le flux du temps ne passait plus. C’était une subversion totale de la structure de la réalité.”

Il semble que peu de scientifiques ou de philosophes croient que le temps est complètement une illusion.

“Ce que nous appelons le temps est un concept riche et stratifié ; il a de nombreuses couches”, a déclaré Rovelli à la revue Physics Today. “Certaines des couches du temps ne s’appliquent qu’à des échelles limitées dans des domaines limités. Cela ne les rend pas illusoires.”

Ce qui est une illusion, c’est l’idée que le temps s’écoule à un rythme absolu. Le fleuve du temps pourrait couler pour toujours vers l’avant, mais il se déplace à des vitesses différentes, entre les gens, et même dans votre propre esprit.

Lire aussi : Vous pensiez que la mécanique quantique était bizarre : consultez le temps enchevêtré

Source : Big Think – Traduit par Anguille sous roche