Une ou?e fine pour le voyage dans le temps ou comment les temps font vraiment tic-tac

Vous êtes-vous déjà rencontrés ? Bien s?r que non. Cela arrive tout au plus lors de voyages dans le temps dans la science-fiction. Dans des films comme "Retour vers le futur" (voir encadré). Dans ce film à succès des années 1980, Marty McFly retourne en 1985 en 1955, l'année où ses parents tombent amoureux. En intervenant dans l'intrigue, Marty McFly modifie le passé - et court le risque que ses parents ne tombent pas amoureux et ne se marient pas. Si cela se produisait, il finirait par ne jamais venir au monde. Mais comment Marty pourrait-il voyager dans le temps s'il n'existe pas ?

C'est de ces contradictions que le film de cinéma tire sa valeur de divertissement. "'Retour vers le futur' est un bon exemple des tensions internes auxquelles sont confrontées les histoires de voyage dans le temps", explique Norman Sieroka. En tant que physicien et philosophe, il a étudié le temps de manière approfondie. "Les contradictions telles que celles vécues par Marty McFly surviennent surtout lorsque la succession de causes et d'effets est inversée. La question de savoir si cela est possible fait du voyage dans le temps un sujet philosophiquement intéressant".

Voyager à travers des boucles temporelles

En physique, par exemple, il existe des théories dans lesquelles le voyage dans le temps est en principe possible. La théorie de la relativité générale, par exemple, autorise sous certaines conditions des courbes fermées de type temporel. Dans cette théorie, l'espace et le temps ne sont pas indépendants l'un de l'autre, mais sont définis par la géométrie. On peut se représenter l'espace-temps comme un circuit de billes : A l'instar des billes qui roulent dans les rainures, les planètes tournent autour du soleil sur une orbite qui leur impose la forme de l'espace-temps.

Dans certaines parties de l'univers, la géométrie pourrait se courber à tel point que les courbes de l'espace-temps s'infléchiraient jusqu'à leur point de départ, formant ainsi des boucles temporelles. Les voyageurs de l'espace qui traversent une telle boucle reviendraient alors à un moment où ils "étaient déjà là" ou qui "a déjà existé".

Ce que les voyages dans le temps nous apprennent sur les théories temporelles

De telles descriptions du voyage dans le temps reflètent des positions fondamentales de la théorie du temps : "Si quelqu'un est convaincu que - quasiment par définition - le passé n'existe plus et que le futur n'existe pas encore, cette personne considérera probablement que les voyages dans le temps sont de fait impossibles, puisque les destinations n'existent pas du tout." Une telle personne considère en quelque sorte que seul le présent est réel.

Sieroka appelle cette position de base de la philosophie du temps une "théorie du temps modal" (théorie A dans le jargon), car son ordre fondamental est justement celui du passé, du présent et du futur. Il en distingue la "théorie du temps de situation" (théorie B), qui classe les événements selon qu'ils se produisent plus t?t ou plus tard. On trouve des exemples typiques de cette position en physique. Par exemple, lorsqu'une balle roule sur une trajectoire inclinée, on mesure le temps entre un moment antérieur t₁ et un t ultérieur₂ - que l'on mesure hier, aujourd'hui ou demain, peu importe.

La théorie de la relativité ne conna?t pas la simultanéité absolue, c'est pourquoi aucun moment ne peut être clairement déterminé comme étant maintenant ou présent dans cette théorie. Les "théories du temps modal" ne sont par conséquent guère représentées en physique.

Pour la perception humaine et l'expérience subjective, le présent et le "temps modal" ont toutefois une importance prépondérante : "Les gens peuvent se souvenir du passé, mais pas du futur. De même, on peut influencer l'avenir, mais pas le passé", explique Sieroka.

"D'autre part, l'ordre antérieur-postérieur résulte du fait qu'il y a des causes et des effets dans le monde, et que les effets suivent leurs causes et non l'inverse".

Il n'y a pas qu'un seul "vrai" temps

"Retour vers le futur" surjoue cela de manière amusante : "Si je suis né une fois, ce fait est pour ainsi dire comptabilisé et ne peut pas être inversé même si je voyage à travers le temps - du moins au sein d'un seul monde tel que décrit par la physique classique", conclut Sieroka, qui a publié une "Philosophie du temps" en tant que privat-docent de l'ETH Zurich.

Depuis avril, Norman Sieroka est professeur de philosophie théorique à l'Université de Zurich et membre du Directory Board du Turing Centre Zurich à l'ETH Zurich. Par ailleurs, Sieroka mène des recherches avec Renato Renner, professeur de physique théorique à l'ETH, sur la notion de temps en physique quantique et les conditions conceptuelles des horloges quantiques.

Mais qu'est-ce que le présent est vraiment ? Représente-t-il un moment ou a-t-il une étendue ? Différentes sciences et domaines d'application ont une réponse appropriée à cette question. C'est pourquoi Sieroka adopte une approche comparative : "Il n'existe pas un temps élémentaire ou 'vrai' auquel on pourrait réduire tous les autres. Une compréhension plus profonde du temps n'appara?t que si l'on prend au sérieux ses différentes manifestations et leurs liens transversaux".

En mathématiques, le temps a longtemps été considéré comme l'exemple par excellence d'un continuum prétendument composé de points isolés. "En y regardant de plus près, un tel continuum se révèle être une exigence théorique plut?t qu'un fait", admet Sieroka, "et conduit à se demander si le temps n'est pas plut?t constitué d'intervalles qui se chevauchent".

Entendre, c'est percevoir le temps

Le passage du rythme aux sons audibles en est une illustration (cf. film 2) : A une fréquence très basse, on entend un rythme, ou plut?t des clics "ponctuels". Dès que la fréquence s'accélère, on ne per?oit plus de rythme, mais un son d'une certaine hauteur. Dans l'exemple du film, on peut même distinguer deux hauteurs de son avec le temps. Ce qui est typique, c'est que la transition ne se fait pas à un moment précis, mais de manière fluide dans un "moment" court et étendu dans le temps. De même, dans les morceaux de musique, on n'entend pas des notes qui se suivent séparément, mais une mélodie globale.

"Tout comme la vision fa?onne notre perception de l'espace, l'audition fa?onne notre perception du temps", explique Sieroka. En règle générale, les gens sont capables d'estimer plus précisément la durée des sons que la durée pendant laquelle on leur montre une image (voir film 1). Pour Sieroka, l'écoute est un exemple de la raison pour laquelle aucune forme de temps ne devrait être mise de c?té par rapport à une autre : "Le temps est une dimension si fondamentale de l'existence humaine qu'il englobe et structure aussi bien les caractéristiques physiques et biologiques que les caractéristiques sociales et spirituelles".