Plein écran
© ap

Un univers en miroir où le temps s'écoule à l'envers

Sur Terre, nous appréhendons le temps de manière unidrectionnelle: nous vieillissons, nous avons des souvenirs du passé, aucune idée de ce que sera le futur, de ce qui est "devant nous". Pourtant, aucune loi de la physique ne confirme que le temps va uniquement de l'avant... Certains pensent même qu'en réalité, le temps va dans deux directions.

La notion du temps est subjective pour les humains, qui ne l'abordent que d'une manière, un peu de la façon dont on pensait que la Terre était plane. Nombre de physiciens se sont penchés sur la question et ont voulu remettre en question, pour la vérifier ou l'infirmer, l'idée que le temps "avance" dans une direction. Beaucoup s'en remettent à l'entropie, le degré de désordre moléculaire d'un système, pour expliquer l'écoulement du temps. Mais si les physiciens travaillent en deux groupes distincts pour établir l'origine de cette direction du temps, tous convergent vers une même idée, celle que le temps s'écoule en réalité dans deux directions.

Big Bang
Il faut pour comprendre remonter au Big Bang qui a engendré la création de l'univers. Selon les scientifiques spécialisés, il aurait également créé un univers en miroir où le temps s'écoulerait en sens inverse. De notre point de vue, le temps, dans cet univers parallèle, remonte donc. Mais depuis cet univers parallèle, la perception est inversée: c'est notre espace-temps qui remonte.

Newton, encore lui
Le premier modèle exposant cette théorie a été publié il y a un an dans la Physical Review Letters. Il avance que c'est l'un des principes de base de la loi de la gravité de Newton qui a créé le contexte d'écoulement unidirectionnel du temps. Barbour, Koslowski et Mercati, des chercheurs respectivement de l'université d'Oxford, de New Brunswick et du Perimeter Institute for Theoretical Physics, estiment que dans tout système confiné de particules - un univers autonome comme le nôtre, par exemple - la gravité crée un point de départ depuis lequel la distance entre particules est minimal.

Dualité
Lorsque les particules s'éloignent, elles le font dans deux directions temporelles différentes. Barbour et ses collègues ont, pour illustrer leur théorie, créé un modèle simplifié de 1.000 particules qui tend à démontrer cette dualité de l'expansion, où la gravité crée une structure bidirectionnelle.

Irréversibilité
Mercati explique quant à lui que de tels systèmes convergent et s'éloignent nécessairement, au regard du Second Principe de la thermodynamique (celui qui établit l'irréversibilité des phénomènes physiques et introduit la fonction d'état entropie citée plus haut). Il ajoute également que c'est cette entropie, ce désordre élémentaire, qui définit notre perception individuelle de la direction du temps.

Point de Janus
Les physiciens ont dénommé ce moment préalable à l'expansion des particules "point de Janus", du nom de ce dieu romain aux deux visages, l'un tourné vers le passé, l'autre vers l'avenir. "Le temps n'est pas une chose qui pré-existe", explique Barbour au site Quartz. "Nous devons déduire la direction et l'écoulement du temps de ce qui se passe dans l'univers. En considérant le temps de cette manière, il apparaît naturel de dire que le temps démarre d'un point central et s'écoule dans deux directions opposées".

Une rivière qui se sépare
Vous perdez pied? Le scientifique image ses propos: "Il faut comparer le point de Janus à l'endroit où une rivière se divise en deux bras qui s'écouleront dans des directions opposées. Rien de plus simple. Vous démarrez du point central de Janus où le mouvement est chaotique - le chaos originel - et de là, vous obtenez une structure qui part dans deux directions. Si cette théorie est exacte, alors il y a un autre univers de l'autre côté du Big Bang où le temps s'écoule dans la direction opposée à la nôtre".

Pas de film de SF
Ne rêvez pour autant pas d'un scénario de science-fiction bientôt confirmé par la Nasa où vous pourriez revenir en arrière en prenant un vaisseau spatial... Ce n'est en effet pas parce que le temps peut s'écouler dans une direction opposée que vous pourrez un jour en faire l'expérience, en "remontant le temps" comme dans les films. "Nous sommes d'un côté du point de Janus. De chaque côté de celui-ci, vous vivez une direction du temps et jamais vous ne pourrez découvrir l'autre. Elle est votre passé".

Entropie centrale
Si cette théorie bien ficelée est loin de faire l'unanimité, elle a provoqué un petit marasme dans le milieu de la physique. Plus récemment, deux nouveaux physiciens ont à leur tour créé un modèle de particules similaire qui démontre lui aussi que le temps évolue dans deux directions opposées, dans deux univers parallèles depuis le Big Bang. Pas encore publié, ce modèle serait encore plus simple que celui de Barbour et ne reposerait pas sur le système confiné de particules mais uniquement sur le concept d'entropie.

Trampoline
Ce modèle part du concept que la moitié des particules s'éloigne dans un sens, augmentant l'entropie tandis que l'autre moitié converge pour devenir extrêmement dense, diminuant l'entropie, jusqu'à traverser le point central du système et créer à son tour une entropie mais cette fois dans le sens inverse à celui de la première moitié de particules. Imaginez une pile de balles sur un trampoline: la moitié rebondit, l'autre moitié converge et s'amasse vers le centre du trampoline, le traverse et se diffuse de l'autre côté de la surface.

Le temps est une fontaine
Barbour préfère pour sa part la métaphore de la fontaine, avec des jets partant dans des directions différentes, pour illustrer ce concept qui est, il faut bien l'admettre, en plus d'être très abstrait, encore loin d'être approuvé par toute la communauté scientifique. Il faudra encore de longues années pour que notre conception linéaire du temps s'explique et soit scientifiquement démontrée. Cela promet de longues heures d'étude à nos descendants...

  1. Des chercheurs belges vont envoyer des animaux microscopiques dans l'espace

    Des chercheurs belges vont envoyer des animaux microscopi­ques dans l'espace

    Après une longue préparation, l'Université de Namur (UNamur) et le Centre d'étude de l'énergie nucléaire (SKC-CEN) sont prêts à envoyer des rotifères dans l'espace, ont-ils annoncé mardi. Ces animaux microscopiques décolleront de Floride en décembre et orbiteront pendant deux semaines autour de la Terre, dans la Station spatiale internationale (ISS). L'objectif est de déterminer les causes sous-jacentes à leur forte radiorésistance, ce qui permettra d'augmenter celle des astronautes et ouvrira la porte à d'autres applications.