Si la notion d’un temps non réversible a une base sensori-motrice dont je peux prendre conscience(1), qu’en est-il du temps physique ?  Autrement dit, le temps orienté est-il une réalité objective, indépendante des organismes vivants ?  Depuis que E.Kant a postulé que le temps est une forme a priori de notre sensibilité, la question de sa réalité objective est ouverte.  Le présent texte ne fait que résumer certains travaux récents de Stephen Hawking (voir son site ici) relatifs au sens du Temps en cosmologie et présentés dans une page Web divisée en deux parties : d’abord l’absence d’une singularité initiale, ensuite les 4 conditions du temps orienté.

Absence de singularité initiale : qu’est-ce à dire ?  Pour Einstein l’espace-temps est tellement déformé par la matière et l’énergie, qu’il pourrait avoir été créé lors d’un big-bang conçu comme une singularité caractérisée par le fait que les quantités physiques y sont infinies ou nulles, ce qui rend les équations inutilisables.  Ainsi le temps aurait commencé au big-bang et pourrait finir lors d’un big-crunch.  Après avoir démontré à son tour qu’il y avait une singularité initiale, Hawking s’applique maintenant à montrer exactement le contraire, à savoir qu’il n’y a pas de singularité initiale.  Autrement dit, dans cette version nouvelle, la ‘singularité initiale’ serait qu’il n’y en a pas(2) !

Les quatre flèches du temps.  Il examine quelles sont les conditions de l’orientation du temps.  Pourquoi ? Parce que dans leurs équations réversibles, Newton et Einstein ont ignoré l’existence d’un tel facteur temps orienté, un peu comme s’il s’agissait là d’une illusion.  Selon Hawking, il y a quatre principales évidences de l’orientation du temps.  1- Nos souvenirs sont orientés vers le passé, et non vers l’avenir. 2- Le désordre cosmique augmente, c’est l’entropie confirmée par la 2^e loi de la thermodynamique. 3- Les ondes divergent toutes à partir de leur source, jamais l’inverse. 4- Enfin l’univers en expansion s’accompagne d’une baisse de température et de densité.  Or ces quatre conditions sont cohérentes.  Elles orientent le temps dans une seule et même direction.

Examinant ces conditions dans leur ensemble, Hawking relève que les 2 premiers points correspondent aux processus mentaux, qui sont d’origine bio-physique.  Conjuguer le 2e au 3e point reviendrait à ne retenir que les solutions divergentes des équations d’ondes.  Enfin, le rapport du 2e au 4e point est admis par Hawking, avec ce résultat qu’un univers qui évolue vers un désordre accru signifie que son ordre initial était maximal(3).

Hawking se demande si ce résultat provient d’une manipulation gratuite de sa part.  Il note que l’état initial ordonné correspond à ses modèles d’univers quantiques qui, tout comme la Terre, n’ont ni bord ni singularité(4).  Ils sont donc sans condition initiale.  De plus, ces modèles simulent une évolution vers le désordre, conformément à la flèche thermodynamique du temps.  Bien qu’impressionnant, pas facile de savoir si ce résultat est général ou particulier à ses modèles quantiques relativement simplifiés, qui sont encore à leur stade de développement.  Dernier aspect : selon ces modèles quantiques, le désordre continuerait à croître même durant une phase de contraction de l’univers, contrairement à ce que Hawking imaginait d’abord, savoir : inversion thermodynamique et psychologique(5) de la flèche du temps durant la contraction de l’univers.

Voilà.  Que conclure ?  Un : que les équations et la réalité ne coïncident pas toujours.  Deux : que la réalité d’un temps irréversible n’est pas qu’une donnée biologique ou psychologique qu’on pourrait réduire à la subjectivité, mais également une donnée physique et objective, indépendante de nous, et nettement mieux établie que sa mise en équation.  Et trois : que temps physique et biologique font assez bon ménage.  Ceci dit, je n’ose ici me prononcer à propos du statut que Kant attribue au temps dans sa philosophie.

(1) Voir le billet du 25 août.

(2) Pareil exercice illustre une certaine liberté des conceptions par rapport à la réalité qu’elles visent.

(3) Note personnelle : on semble ici loin d’un hasard créateur d’ordre.  Ou bien il faudrait distinguer deux sortes d’ordre.  Le premier ordre serait homogène.  Le second consisterait en un ordre conjugué au désordre, tel que postulé par la théorie du chaos, et dérivé d’une néguentropie (et là) localement productrice des multiples niveaux d’organisation de la matière. 

(4) J’appellerais cela des modèles quantiques «géo-symétriques». ;-)

(5) Hawking distingue thermodynamique et psychologique, comme matière et esprit, sans doute à cause du souvenir évoqué.  Je conserve l’expression «temps biologique» plutôt que «temps psychologique», simplement parce qu’elle est plus incarnée et conforme à l’idée bergsonienne d’un noyau temporel sensori-moteur, plus concret qu’abstrait, enfin parce qu’elle colle à la notion de perception du temps.  Je rappelle que Leibniz concevait la notion d’une perception non consciente.  J’assume que l’organisation sensori-motrice peut servir de support au développement psychologique, à divers degrés dans l’échelle animale, ou même de substrat à l’inconscient psychologique.