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Epistémologie Generale        Chapitre IV-3       

 

IV-3
La nature du temps

 

(Permalien) (Etait le chapitre 33 de la version 1)

 

La physique moderne étudie simplement le monde tel qu'il est, ses structures et ses lois, sans même tenter aucune explication sur les causes de ces structures et lois. Par exemple, les physiciens modernes ne cherchent même pas à répondre à une question telle que «qu'est-ce que le temps?». Ils considèrent que toute réponse à ce genre de question est hors de portée de la physique, et ils se contentent de seulement mesurer ce temps, une chose qu'ils savent faire avec une extrême précision. Le cadre métaphysique expliqué ici permet de raisonner sur les causes de la physique, et donc sur le pourquoi des lois de la physique. On essaiera donc, avec plus ou moins de succès. Curieusement c'est la plus énigmatique des lois de la physique, le temps, qui se laissera faire le plus facilement.

Rappels

(Permalien) La nature du temps est plus difficile à appréhender qu'il n'y paraît à première vue. Le temps est quelque chose d'abstrait, qu'on ne peut mettre dans une éprouvette pour l'étudier. En plus, il n'existe pas de repère naturel de temps, quelque chose qui soit comme la succession des jours et des nuits, mais à un niveau fondamental du point de vue de la physique, par exemple une maille élémentaire de temps comme le tour au jeu d'échec. Ainsi on est obligé de mesurer le temps à l'aide d'instruments ad-hoc, les horloges. Une horloge est une structure matérielle, dans laquelle un phénomène physique est sensé se reproduire toujours selon le même intervalle de temps. Pour cela, à chaque début de cycle on rassemble les mêmes causes, qui vont produire toujours les mêmes effets. On postule alors que le temps au bout duquel cet effet se manifeste est toujours «la même durée» (ce que l'on ne peut pas poser a priori comme évident). Que le même phénomène puisse effectivement reproduire des «durées identiques» est relié au fait que les propriétés fondamentales des particules (et du vide où elles se comportent) ne varient pas, que ce soit dans un pendule en bois ou dans un atome de césium d'une horloge atomique. Aussi le phénomène cyclique se déroule toujours de la même façon, et donc on peut le dire maintenant, toujours selon la même durée. (En toute rigueur des irrégularités existent toujours, car des phénomènes parasites interfèrent. Mais si ces interférences tendent vers zéro, alors l'horloge tend effectivement vers la perfection). Ce phénomène de mesure du temps agit non seulement dans les horloges artificielles, mais aussi exactement de la même façon dans l'ensemble des objets et phénomènes physiques, où chaque interaction, chaque mouvement «mesure» le temps de cette façon: les horloges artificielles ne sont pas des objets physiques différents des autres. N'importe quel objet physique «mesure» le temps comme une horloge, et une horloge artificielle ne diffère des autres objets que par la présence d'un compteur et d'un cadran, en plus du balancier.

 

Nous ressentons couramment le temps comme quelque chose qui semble s'écouler à un rythme constant, comme si l'univers était une sorte de film. Dans un film, le déroulement de la pellicule est la référence absolue du temps. Tous les événements du film se déroulent à différents instants, séparés par des durées que l'on peut mesurer de manière absolue, en termes de nombre d'images, par exemple 24 pour un intervalle dit d'une seconde. Et si les personnages du film étaient conscients, ils ressentiraient la même durée pour le même nombre d'images, que l'on passe le film en accéléré ou au ralenti. Toutefois, toutes les scènes d'un film, à quelque moment qu'elles aient lieu, n'ont qu'une seule cause, intemporelle par rapport au temps du film: le réalisateur, qui a imaginé une histoire qui peut être complètement illogique. Et les personnages n'ont aucun libre arbitre pour modifier cette histoire.

Mais on constate que notre univers se comporte différemment du film: à chaque instant des phénomènes variés produisent les causes d'événements futurs, en un enchaînement constant. Ces événements sont toujours différents, mais leur déroulement et enchaînement se fait selon des modalités et propriétés toujours identiques. C'est ce qui fait que l'écoulement apparent de temps qui en résulte est «vu» par les horloges et par tous les phénomènes physiques comme un temps absolu s'écoulant continûment et à vitesse constante, bien qu'il n'existe en réalité aucun repère absolu de temps, ni «quelque chose» qui fasse s'écouler le temps à vitesse constante et toujours définie comme dans le film. Ainsi, à la différence du film, nous pouvons à chaque instant créer des causes d'événements futurs, et donc modifier l'Histoire. Mais, comme dans le film, nous ne pouvons pas modifier l'écoulement du temps.

Le temps de notre univers semble se dérouler à une vitesse constante et extrêmement précise. Toutefois il n'est pas défini par une sorte de maille élémentaire, comme le tour dans l'«univers» du jeu d'échec (considéré dans son abstraction), ni par quelque chose qui se déroulerait comme un film. Les «horloges» dans «l'univers» du jeu d'échec n'ont pas de balancier, car il suffit de compter les tours. Et un être conscient qui «vivrait» dans cet «univers» ressentirait un écoulement de temps proportionnel au nombre de tours (sans aucun rapport avec le temps physique plus ou moins long que des joueur mettraient pour chaque tour). Dans notre monde physique, il n'y a pas de tour, pas de repère absolu de temps (pas de film), mais un temps relatif, où les phénomènes se reproduisent de manière extrêmement constante et précise. Ceci fait que l'on peut utiliser par exemple un pendule pour remplacer le «tour de jeu» manquant, donnant l'illusion d'un temps absolu et parfait. On peut pousser la précision très loin, par exemple avec une horloge atomique, et tendre vers la perfection.

Une preuve a contrario de cette hypothèse sur l'écoulement du temps est que certain phénomènes semblent y échapper. Le vieillissement du corps humain se fait en un temps défini, qui a une certaine valeur, aux écarts statistiques près. Il se situe donc bien dans un écoulement de temps, avec une usure progressive. Mais il n'en est pas de même du «vieillissement» des atomes radioactifs, qui est lui un phénomène quantique. Si la désintégration d'un atome radioactif résultait similairement d'une «usure» progressive, ou de tout autre phénomène qui jouerait le rôle d'une horloge interne assurant la désintégration au bout d'un certain temps, on verrait alors, dans un échantillon de substance radioactive, la radioactivité, nulle au début, croître quand les atomes commenceraient à se désintégrer, jusqu'à un maximum, puis diminuer et s'annuler au bout d'un certain temps avec la disparition de tous les atomes radioactifs, exactement comme le ferait l'activité des pompes funèbres dans une ville où tout le monde serait né le même jour.

Si, par contre, la désintégration peut «choisir» d'avoir lieu n'importe quand, totalement indépendamment de la date, sans aucun déterminisme temporel, alors le nombre de désintégrations à chaque seconde est aléatoire, c'est une probabilité, dont il est toutefois évident qu'elle est proportionnelle au nombre d'atomes présents. Un petit calcul (équation différentielle du premier ordre) montre que cette probabilité, tout comme le nombre d'atomes restant, diminue alors continûment selon une loi dite exponentielle: à chaque fois qu'un temps T (la période radioactive) s'écoule, la radioactivité tout comme le nombre d'atomes restants ont été tous deux divisés par deux, nombre constant et tout à fait indépendant de la date. La radioactivité, forte au début, décroît de plus en plus lentement, mais sans jamais s'annuler. La quantité de matière radioactive fait de même.

Le comble est que c'est avec des phénomènes intemporels qu'on obtient les datations les plus précises en géophysique et en archéologie, par le moyen de leurs propriétés statistiques. Certains systèmes radioactifs constituent en effet de véritables horloges dateuses naturelles.

Interprétation d'après notre hypothèse métaphysique

(Permalien) Supposons une série mathématique par itération, où l'on ajoute un à chaque élément, pour obtenir le suivant. Cela donne par exemple 1, 2, 3, 4, 5... Cette série de valeurs est en quelque sorte numérotée, dans l'ordre. Supposons que l'on triche sur une valeur: 1, 2, 3, 4, 5, puis on impose 10 au lieu de 6. La série continue alors: 10, 11, 12... Toutefois les valeurs précédant cette triche ne sont pas modifiées. Ainsi, pour une telle série, la numérotation des éléments se comporte comme le temps: les événements se produisent à un moment donné, et chaque événement n'influe que les événements futurs. Toutefois ce temps numéroté est comparable au «temps» du jeu d'échec, mais pas au temps physique.

 

Un processus d'autogénération logique tel que celui vu au chapitre III-4, possède les mêmes propriétés que cette série mathématique, sauf que, au lieu d'une simple suite de nombres, il produit des ensembles complexes d'événements. On ne peut alors plus parler de tour comme au jeu d'échec, car les événements peuvent se présenter à n'importe quelle date. Toutefois, chaque événement continue à ne pouvoir influencer que les suivants dans la série. Cette situation est totalement équivalente à celle de la physique quantique: les interactions quantiques se produisent à des moments aléatoires, mais chacune n'influence que les suivantes.

 

La loi de cause a effet, qui dit que la cause est toujours avant l'effet, est donc une conséquences directe du fait que notre univers physique est un système d'autogénération logique.

 

Ultimement, un système d'autogénération logique n'existe pas dans le temps, pas plus qu'une série de nombres: les faits mathématiques sont intemporels, et la série existe dans son ensemble, exactement comme la série des nombres entiers, quelle que soit la date que nous avons dans notre tête. Toutefois la description d'un tel système donne une série d'évènements qui se succèdent et s'enchaînent, exactement comme dans notre notion habituelle du temps. De plus, pour un être qui vivrait dans un tel processus, comme vu au chapitre III-4, cette succession est totalement indiscernable d'un temps tel que nous le percevons «concrètement» dans notre monde physique «réel». On peut donc affirmer que l'écoulement du temps n'est autre que le déroulement du processus d'autogénération logique.

Ainsi, tout système existant à l'intérieur de ce processus d'autogénération logique (système physique, personne, scientifique, instrument d'observation) percevra le processus comme se déroulant dans le temps. Ceci est vrai même en l'absence de temps absolu, et notre univers est bien généré «couche» après «couche», comme dans le diagramme vu au chapitre III-4.

Il est toutefois indispensable de remarquer que ce temps «subjectif» est propre au système d'autogénération logique considéré. Chaque système d'autogénération logique a donc son temps propre, exactement comme il a son espace propre. Ce résultat métaphysique apparemment intestable et abstrait a pourtant été physiquement vérifiée: rien n'interdit que des parties différentes d'un système d'autogénération logique aient un temps différent, et c'est bien ce que prédit la Relativité, et qui a été vérifié par les satellites, dans des applications aussi quotidienne que le GPS. Il n'y a donc aucun mystère dans la façon dont la Relativité distord le temps, qu'elle soit générale ou restreinte. Simplement les différentes parties de notre univers s'autogénèrent chacune de leur côté. En l'absence de perturbation extérieure, elles évolueront de concert avec une précision absolue, donnant l'impression d'un continuum spatio-temporel qui génèrerait un temps absolu valable partout. Mais rien n'interdit que des causes spécifiques changent ce synchronisme, et décalent donc le temps des différentes parties de l'univers. Et c'est bien ce que font les effets relativistes.

 

Et, le système d'autogénération logique ayant forcément un début, son temps interne ne commence qu'à ce moment. Donc le temps a aussi un début, avant lequel rien n'est défini. C'est exactement ce qu'ont trouvé les astronomes, avec le Big Bang, qui voit la création de l'univers et le commencement du temps, sans «avant». Il nous est difficile de nous représenter un «temps où le temps n'existait pas», mais c'est bien ce que prévoit la théorie du système d'autogénération logique, et ce que montre l'astronomie.

 

Dans ces conditions, le temps absolu que nous imaginons n'est qu'une conception commode, il n'existe pas en tant que tel, et les étranges trouvailles de la science sur les distorsions du temps (relativité, Big Bang) ne posent pas de problème particulier. Ce temps absolu, uniforme et infini n'est qu'une illusion de notre esprit, tout à fait équivalente à celle de la Terre plate, infinie et uniforme qu'avaient imaginée nos lointains ancêtres.

 

Nous voilà donc avec une explication simple et complète, non seulement d'une des plus profondes énigmes de l'existence, mais en plus de toutes ses troublantes exceptions. Et tout cela sans aucune «physique alternative» ni aucune hypothèse ad-hoc. Juste en retirant le tabou inutile sur la métaphysique, et le vieux dogme matérialiste éculé.

Le temps vu par la conscience

(Permalien) Le temps est une des expériences les plus fondamentales de la conscience. Mais pourquoi privilégie t-elle la vision d'un temps qui s'écoule par rapport à la vision de l'ensemble de la chaîne d'événements, intemporelle, qui embrasserait simultanément passé et futur, sans sélectionner aucun moment particulier? Nous ne sommes effectivement conscients que d'un seul instant à la fois...

Notre conscience est connectée sans arrêt aux phénomènes physiques, par les perceptions, mais aussi par son substrat neuronal lui-même. Chaque élément instantané de conscience est porté par un phénomène physique, les décharges synchrones de neurones. Ceci constitue une horloge physique, qui donne à la conscience qui en dépend une impression d'écoulement continu du temps, même quand les organes des sens ne lui envoient aucun événement susceptible de donner un repère dans le temps (par exemple quand nous rêvons). Toutefois ce temps subjectif n'est pas lié de manière précise au temps physique: le rythme des décharges synchrones varie, en fonction par exemple de nos émotions. Ceci explique très bien les variations du temps subjectif, lent dans l'ennui ou la peine, et rapide quand on est occupé.

Mais pourquoi ne percevons nous que l'instant présent, et non pas toute notre vie d'un seul coup? Je ne pense pas qu'il y ait de la métaphysique là. Simplement, les structures et les capacités de notre conscience sont grandement déterminées par les capacités et les structures de notre cerveau. Et ce cerveau a évolué comme outil à analyser et agir en fonction de l'événement en cours. Il en est ainsi parce que c'est la manière pertinente et efficace de se comporter dans les conditions physiques habituelles, par exemple fuir immédiatement à l'approche d'un prédateur. Ainsi notre cerveau perçoit très bien l'enjeu immédiat, alors que nous ne pouvons pas facilement percevoir une vaste durée de temps d'un seul coup. Si, par exemple, on essaie de nous rappeler de nos années d'école, on aura quelques images, mais aucunement la sensation des années pendant lesquelles on a attendu la cloche de la sortie. De la même façon, nous ne pouvons pas non plus percevoir facilement la quatrième dimension, car elle n'existe pas dans la nature.

Cela ne signifie toutefois pas que la conscience serait fondamentalement incapable de développer de telles capacités. Elle pourrait même se sortir mieux qu'on ne le pense de telles situations, comme j'ai pu le constater en étant immergé dans deux mondes virtuels à la fois, avec un casque stéréo, ce qui introduit effectivement une notion de quatrième dimension. Et la conscience ne s'emmêle pas, tant que quelque chose indique dans laquelle des deux scènes se trouve un son donné. Similairement, notre conscience ne perçoit pas l'instant présent, mais une courte étendue de temps centrée dessus. En effet, nous percevons très bien les mouvements, par exemple un salut, un signe, une phrase, non pas comme des suites de positions, mais bien comme des objets cohérents et indivisibles. Si nos sens restent tout de même rivés au temps, notre imagination va plus loin: nous pouvons très bien envisager une histoire complexe comme une image unique, et y placer instantanément n'importe quel élément à la bonne date. Et si les plantes étaient conscientes, elles développeraient probablement une méditation intemporelle, comme le font certains yogis.

Enfin, de par son lien étroit avec la physique, la conscience perçoit le monde de la façon d'un observateur local, au sens de la Relativité. Mais une conscience qui ne serait pas liée à notre monde physique serait capable de l'observer dans son entièreté, passé et présent, comme on le fait avec un film où l'on peut sélectionner une scène à volonté.

Le temps vu par les instruments de mesure physique.

(Permalien) Un instrument de mesure physique, en particulier une horloge, fait intégralement partie du processus d'autogénération. A ce titre, il est forcé d'obéir à la loi d'autogénération, et donc chaque cycle qu'il utilise (de pendule, d'oscillation atomique...) se reproduira de manière constante et identique, aux incertitudes près (influence de la température, bruit quantique...). Ceci fait qu'une horloge physique est forcée de toujours mesurer le temps local (au sens de la relativité) du lieu de l'univers physique où elle se trouve.

Bien entendu, cela est aussi vrai pour tout autre instrument: quoi qu'il mesure, il le fera toujours à la façon d'un observateur local, au sens de la Relativité. Et il le fera toujours selon les mêmes lois physiques et des constantes physiques invariables.

Processus d'autogénération logique et Relativité.

(Permalien) Toutefois conformément à la Théorie de la Relativité, deux horloges dans des référentiels différentes (vitesse, champ gravitationnel...) peuvent montrer deux temps différents.

Que la relativité puisse produire des temps différents n'est pas incompatible avec la théorie du processus d'autogénération logique. En effet, deux horloges physiques situées chacune dans un référentiel différent, sont chacune dans un processus d'autogénération différent (précisément deux parties différentes du même). Rien n'impose alors à ces deux processus de se dérouler au même rythme. Juste que l'horloge située dans chacun d'entre eux (l'observateur local) mesurera un temps «normal», celui du processus local (de l'espace temps local, dit la Relativité) et verra l'autre horloge donner des indications «faussées».

Sauf que... on peut se demander comment les deux processus différents se raboutent, quand ils se rencontrent à nouveau. Supposons donc deux scientifiques, chacun avec son horloge. Le scientifique bleu, va séjourner dans un champ gravitationnel, où le temps passe plus lentement, tandis que le scientifique rouge reste dans l'espace normal. Puis ils se rejoignent. La question est alors: comment les deux processus se raboutent-ils?

Diagramme de Feynmann de deux scientifiques formés chacun de
				trois particules, chacun dans un référenciel relativiste différent,
				montrant la difficulté pour les flèches de Feynmann
				de se rejoindre si on suppose que l'espace est une «membrane»
				auto-existante.

Ceci est un diagramme de Feynmann, que l'on place dans un temps s'écoulant de gauche à droite. Pour simplifier, on n'a représenté que trois particules par scientifique. Le scientifique bleu est représenté par trois particules (les pointillés) qui existent par des interactions quantiques (nibs bleus). Même chose pour le scientifique rouge, qui a des nibs rouges. Les flèches vertes représentent les «ondes» entre les interactions.

La réponse est très simple, si on dessine le même diagramme, en le plaçant dans le temps relativiste tel que vu par le scientifique bleu (un observateur local), puis vu par le scientifique rouge (un autre observateur local):

  

Cette fois, on remarque que chaque scientifique a une particule de couleur plus claire, dont les interactions quantiques se produisent à intervalles réguliers: elle peut alors servir d'horloge. Les deux scientifiques ont la même horloge (fonctionnant au même rythme local). Le scientifique bleu reste dans l'espace, tandis que le scientifique rouge descend sur une planète, c'est à dire dans un champ gravitationnel.

Diagramme de Feynmann de deux scientifiques formés chacun de
				trois particules, chacun dans un référenciel relativiste différent,
				vu dans le référentiel du scientifique bleu.

A chaque top de son horloge, le scientifique bleu envoie un message radio au scientifique rouge (flèches bleues). On voit bien que le bleu envoie six messages pour six tops de son horloge bleue, pendant que le rouge reçoit les six messages pendant seulement cinq tops de son horloge rouge. Ainsi le scientifique rouge a l'impression que le temps du scientifique bleu est plus rapide. Réciproquement, si le bleu compte les tops d'horloge du rouge, il a l'impression que son temps est plus lent. Les deux images montrent les deux cas, ci-dessus du point de vue (relativiste) du scientifique bleu, et ci-dessous du point de vue (relativiste) du scientifique rouge.

Diagramme de Feynmann de deux scientifiques formés chacun de
				trois particules, chacun dans un référenciel relativiste différent,
				vu dans le référentiel du scientifique rouge.

Cette expérience n'a rien de spéculatif, elle a été faite maintes fois, et on est obligé de tenir compte de cet effet dans le fonctionnement d'appareils de la vie quotidienne comme le GPS.

 

En voyant l'ensemble comme un processus d'autogénération logique, il n'y a aucune difficulté à obtenir le raboutage, même si les cycles d'horloge sont décalés. Au contraire, si les phénomènes se déroulaient dans un «continuum d'espace-temps» qui serait une sorte de «membrane» à la «surface» de laquelle les phénomènes se produiraient, alors les phénomènes relativistes plieraient et déchireraient la membrane, rendant le raboutage impossible: le seul fait de bouger notre main l'enverrait dans un espace parallèle, d'où on ne pourrait jamais la récupérer. Nous verrons au chapitre IV-7 et chapitre IV-8 comment ce genre de considération peut être à l'origine de lois physiques fondamentales, obligatoires dans tout univers, même dans des univers psychiques.

Le temps dans un univers psychique.

(Permalien) La théorie métaphysique expliquée dans la troisième partie prévoit l'existence d'univers psychiques, dont le nib est un élément d'expérience de conscience. Un exemple commun est tout simplement le rêve, mais la théorie prévoit aussi l'existence de tels univers indépendants du monde physique, où la conscience pourrait continuer à exister et à vivre après la mort. On peut s'attendre à ce que de tels univers aient aussi un comportement «quantique», quoique bien entendu, avec des lois d'autogénération très différentes, propres aux éléments de l'expérience de conscience.

Dans un tel univers, il n'y a pas de «tour» (comme au jeu d'échec) qui soit une référence absolue de temps. Mais il n'y a pas non plus de phénomènes physiques se reproduisant de manière précise et constante, comme dans une horloge du monde physique. Certes la succession des instants de conscience donnera une sensation subjective de temps qui passe, mais ce temps psychique sera flou (au sens de la logique floue, chapitre I-3) comme dans un rêve, dans sa durée, voire éventuellement dans l'ordre de succession des événements. Toutefois, le flou mis à part, cette situation n'est pas différente de celle du monde physique. En particulier on reste bien dans un déterminisme de cause à effet, même dans des situations apparemment illogiques comme celles des rêves, voir le chapitre V-8

La fin de la version 1 de ce chapitre a été déplacée: Nous verrons plus précisément dans la cinquième partie sur la conscience les rôles respectifs des neurones et du principe conscient, et dans la septième partie sur les phénomènes inexpliqué les incroyables distorsions du temps observées lors des NDE et des RR3. L'hypothèse métaphysique du processus d'autogénération logique permet de poser des hypothèses précises et scientifiques même sur ces incroyables phénomènes, toujours sans aucune «physique alternative»!

Flèche du temps et entropie.

(Permalien) Les lois physiques ordinaires sont souvent parfaitement symétriques en fonction du temps. Cela signifie que si un phénomène se déroule d'une certaine façon en fonction du temps, alors le même phénomène se déroulant en temps inverse est également possible.

Toutefois, certaines lois ne sont pas réversibles en fonction du temps. C'est notamment le cas de l'entropie, qui stipule que tout système physique va se dégrader, en augmentant son désordre, ou en perdant de l'information. Cela se traduit concrètement par le fait qu'on ne peut créer un mouvement perpétuel: tout système perd de l'énergie, sous forme de chaleur, avec laquelle on ne peut pas refaire de l'énergie. Plus généralement, tous les systèmes physiques, un moteur, le corps humain, produisent de la chaleur, et finissent par s'user. Ils ont donc besoin en permanence d'un apport d'énergie pour se maintenir en marche, voire pour se réparer. Dans ces conditions, la vie sur Terre n'est possible que parce qu'on a un apport constant d'énergie solaire, combiné avec un espace froid autour pour dissiper cette chaleur et l'entropie créée. Cela est aussi appelé le second principe de la thermodynamique.

Cette apparente contradiction (entre la symétrie et l'entropie) est assez difficile à comprendre, et elle donne parfois lieu à des spéculations sadomaso. Prenons un exemple: l'explosion d'une cartouche de dynamite dans un système clos. Une fois l'agitation calmée, tout va se stabiliser, juste que la température du système sera plus élevée. En théorie, si on inverse le mouvement de chaque particule et de chaque photon, on verrait le système s'agiter à niveau, et toutes les particules se concentrer violemment et reformer la cartouche de dynamite intacte. D'après les lois de la physique, ceci est parfaitement possible. Pourtant on ne l'observe jamais. Pourquoi? Parce que la quantité d'information nécessaire serait fantastique. Ainsi, bien que cela puisse en théorie arriver, on n'a en pratique jamais vu de cartouches de dynamite se former spontanément à partir de l'agitation thermique de l'air.

La seule chose que l'on pourrait voir serait dans un piston contenant seulement quelques molécules d'air: par moment, l'air pourrait se concentrer dans seulement une moitié du piston, et de là «exploser» pour réoccuper la totalité. Et imploser à nouveau dans une seule moitié, indéfiniment. Je me permets de spéculer sur la possibilité de récupérer de l'énergie de cette façon. En effet, contrairement au premier principe de la thermodynamique qui est une loi fondamentale et incontournable de la physique, le second principe est plutôt une exigence statistique. Aussi, mon intuition dit qu'il ne serait pas fondamentalement impossible de le tourner. Un exemple serait une diode redressant son propre bruit thermique. En théorie, n'importe quelle diode le fait, mais en pratique l'énergie récupérée est extraordinairement faible, et je n'ai pas pu démontrer que l'on puisse effectivement violer le second principe de la thermodynamique par ce genre de procédés, pour produire une énergie inépuisable. Mais je n'exclus pas que l'on puisse le faire, et il existe au moins un exemple de violation partielle du second principe de la thermodynamique: les nanomachines à l'intérieur du noyau cellulaire utilisent le mouvement brownien pour se déplacer et assurer le fonctionnement de la machinerie génétique. Ainsi elles effectuent un «calcul» sans consommer d'énergie, alors que toutes les théories disent qu'un ordinateur a besoin d'énergie pour fonctionner. Ainsi elles violent partiellement le second principe de la thermodynamique, en assurant un résultat utile, sans consommer d'énergie. Toutefois il ne s'agit que de déplacements de molécules, sans changement de leur niveau d'énergie. La vie n'a pas trouvé le moyen de récupérer l'énergie thermique du mouvement brownien pour faire des synthèses moléculaires endothermiques: toutes ces réactions nécessitent un apport d'énergie extérieur. C'est pour cela qu'on a besoin de manger.

 

De là, certains scientifiques ont spéculé que le temps serait irréversible. C'est bien le cas avec un processus d'autogénération logique, puisque en aucune façon on ne peut revenir en arrière. Toutefois cela n'empêche pas certains phénomènes de pouvoir se dérouler dans les deux sens. Il suffit donc de rassembler les causes de chacun des deux sens, pour qu'il se produise physiquement. Toutefois les deux sens restent tous les deux inscrits dans le même processus d'autogénération logique, et donc dans le même sens du temps. Il ne s'agit donc en aucun cas de remonter le temps, on a seulement deux phénomènes symétriques, qui se déroulent dans le même sens du temps.

Une réversibilité totale, comme pour reconstituer la cartouche de dynamite ci-dessus, est théoriquement possible. Toutefois, cela exigerait que chaque interaction quantique se reproduise identiquement, mais en sens inverse, ce qui est extrêmement peu probable. Le processus d'autogénération logique contribue donc bien à l'entropie. Et les physiciens ne l'auraient pas remarqué? Si, bien sûr, ils ont remarqué ce phénomène, même si ils ne présentent pas les choses de cette façon: Ce sont les collisions non-élastiques de particules (phénomène quantique) qui dissipent l'énergie et créent de l'entropie. Ainsi on n'est dans la réversibilité que tant que les particules exécutent des trajectoires avec seulement des interactions élastiques, sinon on est dans l'entropie. Si on fait tourner un moteur électrique à l'envers, on re-fabrique du courant, car tout y est réversible (à l'effet Joule près, qui est un effet quantique). Mais si on fait tourner un moteur d'auto à l'envers, on ne re-fabrique pas de l'essence, parce que la combustion et le cycle thermique créent tous les deux de l'entropie.

 

 

(Ajouté en juin 2014) Je n'étais pas le seul à avoir des doutes sur le second principe de la thermodynamique. En faits, des scientifiques tels que Maxwell, Kelvin ou Feynman se sont également posé la question: si l'entropie et le second principe de la thermodynamique sont des lois statistiques, impliquant le mouvement moyen de nombreuses particules, alors ils pourraient être pris en défaut quant une seule particule est impliquée à la fois. A cette fin, Maxwell a conçu en 1929 une expérience de pensée connue sous le nom de démon de Maxwell (Il est ahurissant de voir ces grands esprits confondre anges et démons, mais là n'est pas le sujet. Ils voulaient probablement parler des «daemons», du grec «daimon», qui est un esprit de la nature neutre ou positif. Pour la réputation de la science, je corrige).

Une boîte fermée contenant un gaz est divisée en deux parties A et B par une paroi. Dans cette paroi, il y a un petit trou, avec une porte. Le daimon monte la garde à la porte, et il l'ouvre quand une particule de gaz va de A à B, et la ferme autrement. De cette façon, il peut faire augmenter la pression dans la partie B, et donc extraire de l'énergie utilisable de seulement la chaleur du gaz. C'est précisément ce que le deuxième principe de la thermodynamique interdit.

Des discussions approfondies ont eu lieu pendant un demi-siècle entre les scientifiques, pour savoir si un tel appareil peut fonctionner ou non, l'enjeu étant de savoir si il peut violer le deuxième principe de la thermodynamique ou non, en abaissant l'entropie d'un système fermé. Aujourd'hui, les scientifiques disent généralement que, quel que soit le système matériel qui contrôle la porte, il lui faut de l'énergie et il crée de l'entropie. Autrement dit, l'expérience avec le daimon fonctionne, parce qu'il sait par magie ce qu'il quoi faire, alors qu'un dispositif matériel nécessite de l'énergie pour mesurer la vitesse des particules et contrôler la porte.

Toutefois, dans un article du «Scientific American» de mars 2011, Mark Raizen, professeur de l'Université du Texas à Austin, en utilisant un «mur atomique à sens unique» ou «single-photon cooling», a construit une réalisation physique du daimon de Maxwell pour séparer les molécules de gaz de différentes sortes (isotopes), allant ainsi à l'encontre du second principe. Ce n'est pas encore un mouvement perpétuel, mais il produit déjà gratuitement un résultat utile qui, autrement, consomme beaucoup d'énergie.

Ainsi mon intuition était juste après tout, et même déjà prouvée.

Il semble donc que le second principe de la thermodynamique ne soit pas si absolu que le premier. Juste qu'il est très difficile à battre. Le seul résultat naturel jusqu'à présent est dans le noyau des cellules vivantes, qui utilise le mouvement Brownien pour transporter des molécules utiles vers l'endroit où elles sont nécessaires, et les secouent jusqu'à ce qu'elles soient dans la bonne position pour s'engager dans une liaison. De cette façon, des résultats utiles sont obtenus simplement de la chaleur. Cependant la vie ne fait pas trouvé de moyen d'utiliser le mouvement Brownien pour extraire l'énergie de la chaleur ambiante, ce qui créerait une sorte de mouvement perpétuel dans le noyau des cellules. Je ne sais toujours pas si une telle chose est possible ou non.

 

Nous reparlerons d'entropie au chapitre V-7 de la partie sur la conscience. En effet, la conscience étant aussi un processus d'autogénération, elle est aussi soumise aux mêmes considérations que celles qui créent l'entropie en physique. Quoique nous verrons que pour la conscience les résultats sont différents.

Boucles temporelles

(Permalien) De par sa nature même de système d'autogénération logique, notre univers physique ne peut pas retourner en arrière. Il ne peut donc pas remonter le temps. Cela signifie que des causes physiques seules ne peuvent pas provoquer un retour dans le temps. Que ces causes physiques soient naturelles, biologiques, ou artificielles. Nous ne pouvons donc pas construire de machine à voyager dans le temps. Nous ne trouverons pas non plus de conditions naturelles produisant un tel retour, ni d'organismes vivants capables de voyager dans le temps.

Toutefois, il faut bien se rappeler que le temps étant une construction propre à un univers physique, qui n'existe pas de manière absolue: tous les événements arrivant dans tous les univers sont, du point de vue de l'existence logique (chapitre III-4 et chapitre III-6) simultanés, ou plus précisément ils n'ont pas de date définie... tout comme on ne peut pas dire «depuis quand 2 et 2 font 4». Rien n'interdit donc théoriquement le voyage dans le temps, du moment que l'on peut trouver d'autres causes que des causes physiques. Ces causes pourraient relever d'une éventuelle hyperphysique (notre univers serait englobé dans un univers plus large et plus complexe, à partir duquel d'autres êtres pourraient provoquer chez nous des effets physiques que nous ne pourrions pas provoquer nous-mêmes). Une autre façon de faire venir de l'information du futur, ou d'autres univers, etc. pourrait être dans une indétermination quantique, ou dans des situations d'isolation quantique extrêmes. Enfin, des phénomènes parapsychologiques devraient pouvoir provoquer des voyages dans le temps, car leurs causes ne sont pas physiques (voir chapitre III-8).

 

Observe t-on de tels phénomènes?

Les physiciens n'ont jusqu'à présent identifié aucun phénomène physique ou quantique qui serait un retour temporel de matière ou même seulement d'information. Et pour tout dire, aucun ne sait comment on pourrait s'y prendre. Il n'existe pas de théorie allant dans ce sens, sauf les très hypothétiques et très très peu pratiques «trous de ver» relativistes.

Par contre il se pourrait qu'on ait des exemples de retour temporels d'information par la parapsychologie:

 

Rêves prémonitoires. Bien que l'on ne puisse pas provoquer ces phénomènes, tout un chacun a eu l'occasion d'y être confronté, et j'ai eu moi-même au moins deux rêves prémonitoires suffisamment clairs pour reconnaître les personnages de mon rêve quand je les rencontrais. L'un de ces rêves comprenait même un avertissement très précis sur un comportement à éviter avec la personne.

 

Prophéties. On peut aisément oublier Nostradamus et compagnie. J'avais cité dans la version 1 (en 2000) la prophétie de Saint Malachie, sur les papes successifs. Déjà en 2005, elle avait besoin d'une forte dose d'interprétation pour fonctionner. Mais en 2013, on a François d'Argentine au lieu de Pierre le Romain, ce qui prouve enfin la fausseté de cette prophécie débattue depuis si longtemps.

Un exemple de prophétie qui semble prouvée serait la fameuse prophétie tibétaine sur l'invasion du Tibet... sous réserve bien entendu qu'elle ait effectivement été publiée en occident avant 1945! Ce que l'on ne peut vérifier sur Internet... A cette date, seuls quelques maîtres tibétains, ou des gens comme Alexandra David Néel et Heinrich Harrer, sont susceptibles de l'avoir mentionnée. Elle nous parle de l'oiseau de fer (avion), des chevaux à roues (voitures), des persécutions et de la souffrance (l'invasion fachiste), du Dharma (bouddhisme) se répandant au pays de l'homme rouge (l'Occident)... Il y a une suite à cette prophétie, que j'avais déjà publiée en 2000 dans la version 1 de ce livre «General Epistemology», chapitre 39, ISBN 0-75960-349-9, enregistré à la «Library of Congres» à Washington. Elle est attribuée au 5eme Karmapa (1384–1415): L'occupation du Tibet durerait encore «dans la première partie de la vie du 17eme Karmapa» et cesserait avec l'action d'un «homme venant de l'Ouest, émanation de Padmasambhava, portant un col de fourrure, avec un esprit rapide et furieux, et parlant des mots de vérité (Dharma)» pour ramener la religion et le bonheur dans ce pays. Au moins on aura un exemple de prophétie prouvée, c'est à dire publiée avant sa réalisation.

 

Boucle temporelle. La prophétie tibétaine (si elle est vraie) sur l'invasion du Tibet semble même montrer un exemple de boucle temporelle: les autorités tibétaines, s'attendant à une invasion, ont pratiqué une politique d'isolationnisme absolu, refusant tout contact avec l'extérieur. Or c'est précisément cette politique qui a permis l'invasion: quand elle a commencé en 1949, le Tibet n'était même pas répertorié comme un état! Alors que les pays voisins, Népal, Inde, Sikkim, Bhoutan, étaient reconnus par la communauté internationale.

Une boucle temporelle introduit un paradoxe logique dans le système d'autogénération logique. Mais d'après la Règle 6 du chapitre III-3, une seule des possibles solutions du paradoxe est réifiée. L'ensemble des événements est alors fixé de manière univoque, à partir de la date où le «retour temporel» se manifeste. Par contre, l'élément causal de cette réification peut se trouver n'importe où dans la boucle. Dans le cas de la prophétie tibétaine, le retour est attribuée à Gourou Rinpoche, au 8eme siècle. Mais l'élément causal en serait la politique isolationniste du gouvernement tibétain, en particulier de ne pas avoir demandé à être membre de la Société Des Nations vers 1919-1920, à une période où la Chine républicaine aurait pu être d'accord.

D'après la théorie du paradoxe fondateur, on ne peut pas modifier l'Histoire dans son ensemble, qui n'existe que dans une seule version, rebouclage compris. Mais on peut tout de même participer à son écriture de cette façon, juste un peu plus compliquée. Supposons par exemple une personne qui, voyant le tirage gagnant de la loterie, utiliserait une machine à voyager dans le temps pour se voir elle-même avant le tirage, et jouer les bons numéros. Cette personne verrait les choses se dérouler de cette façon: 1) elle recevrait sa propre visite avant la loterie (une expérience troublante et probablement peu ragoûtante) 2) elle jouerait les numéros indiqués 3) elle gagnerait. 4) enfin, elle effectuerait le saut vers le passé. Mais il ne faut pas que, une fois gagné, elle pense qu'il n'est plus nécessaire d'effectuer le saut dans le passé! Parce que c'est justement cette visite qui rend tout le scénario possible, sans elle pas de bons numéros! Par contre on ne peut pas avoir un scénario où la personne perd, part dans le passé pour dire les bons numéros à elle-même, et revient gagnante, car cela ferait deux versions différentes du même processus d'autogénération logique. C'est ce genre d'inconsistance (heureusement impossible) qui a beaucoup inquiété les auteurs de science fiction, qui y voyaient une cause de chaos et de destruction.

A la limite, si quelqu'un tente de nous empêcher de retourner vers le passé, ou bien on a une Histoire où il réussit, ou bien on a une Histoire où il échoue. Mais à aucun moment cette Histoire ne change. Exactement comme avec l'expérience de choix quantique, on ne peut observer qu'une seule des solutions du paradoxe temporel.

 

Une personne peut-elle entrer dans une boucle infinie? Pour avoir une telle boucle infinie, il faudrait qu'une personne soit transportée du futur vers le passé, et suive normalement le cours du temps, jusqu'au moment où elle est renvoyée vers le passé. Toutefois il n'y aurait aucun moment où cette personne naîtrait! Ce scénario est donc impossible. Une personne déjà née dans le cours normal du temps ne peut pas non plus rentrer dans une telle boucle, car le point d'entrée aurait deux passés différents, ce qui est également impossible. Le scénario de science fiction, ou un apprenti voyageur temporel se retrouve à vivre indéfiniment les mêmes choses, est donc impossible.

 

Ajouté le 3 Novembre 2017: la fiction décrit généralement les boucles temporelles comme destructrices. Toutefois on notera que un film comme «Interstellar» n’est pas loin de la vue cohérente expliquée ici: il développe classiquement une histoire linéaire, où les efforts du futur pour contacter le présent apparaissent comme des messages sans cause apparente. Ces messages permettent la découverte du voyage dans le temps, ce dernier permettant l’émission des messages. On remarque même que c’est une absurdité créatrice: la boucle dans son ensemble n’a pas de cause extérieure, en dehors d’elle-même. Elle contient sa propre absurdité créatrice (chapter III-3) Toutefois je ne ne suis pas sûr que cela puisse marcher de cette façon. Au contraire, dans l’histoire de la prophétie de Padmasambhava, la cause de la boucle est dans le cours normal de l’Histoire, et en tous cas avant son début: ce serait la maîtrise spirituelle de cette personne, qui lui aurait permis de s’affranchir de son attachement au présent, et donc de voir le futur.

 

Ajouté le 6 Novembre 2018: Certains justifient l'impossibilité des boucles temporelles par le «Principe de cohérence de Novikov»: un évènement de boucle temporelle aurait une probabilité nulle de se produire. En fait, ce principe n'est pas prouvé, et probablement pas prouvable. Il n'est pas nécessaire de toutes façons: la Relativité et la Mécanique Quantique interdisent déjà le retour vers le passé, sans nécessiter aucun principe supplémentaire. C'est la raison pour laquelle, contrairement au film «Interstellar» (qui suppose une structure causale sous-jacente de l'espace-temps permettant de le manipuler), nous n'admettons pas ici l'existence de retour temporel physique.

Ajouté le 6 Novembre 2018: Le retour temporel par un «trou de ver» reste compatible avec la Relativité, parce que un repli de l'espace-temps apparaîtrait comme un autre univers (chaptitre III-5), qui n'est pas tenu d'avoir le même temps. (Un retour parapsychologique bénéficierait de la même exemption, car se produisant par le truchement d'un univers psychique, chapitre III-8). Il y a toutefois une difficulté pratique avec le trou de ver: il faudrait le contenir dans une paroi de masse négative. En admettant que cela soit possible, soit le vaisseu spatial de «Interstellar» s'écraserait contre cette paroi, soit il serait spaghettifié en la traversant, par le champ gravitationnel aussi fort que près d'un trou noir (pour produire les effets visuels visibles sur le vaisseau lors de la traversée de la paroi).

Temps et Histoire.

(Permalien) Dans la leçon de physique, espace et le temps sont des espaces vectoriels parfaits, où le temps est une dimension simple, qui permet de prévoir tous les événements physiques, même dans un avenir arbitrairement lointain. Nous pouvons également inverser le signe du temps, et aller vers le passé exactement de la même manière. Ces lois de la physique sont sites symétriques. En particulier, passé et futur sont symétriques (réversibles), dans le sens commun de ce mot. Toutefois, dans le monde réel, des phénomènes tels que l'entropie, l'indétermination quantique ou le libre arbitre des êtres vivants (chapitre V-3), font que précisément nous ne pouvons pas faire une telle prédiction: à chaque instant, le contenu de l'univers est modifié d'une manière physiquement imprévisible, changeant toutes les prédictions. Ce fait a donné lieu à une quantité de commentaires peu clairs dans la littérature de vulgariqation scientifique, comme quoi il y aurait une «flèche du temps» irréversible, sans que nous sachions exactement pourquoi et à quel moment elle devient irréversible, par rapport au temps réversible de la leçon de physique.

Nous savons maintenant mieux comment cela se passe: l'univers réel ne fonctionne comme un espace vectoriel pur, que entre deux interactions quantiques. Dans ce cas, toutes les équations, comme la propagation des ondes radio, sont parfaites, et tout se développe d'une façon prévisible vers l'avenir, et aussi vers le passé si nous renversons les causes. Ainsi entre deux interactions quantiques, le temps est symétrique. Mais dès qu'un des phénomènes mentionnés se produit (entropie, interaction quantique, libre arbitre), toutes les conditions sont modifiées, et il n'y a aucun moyen de revenir aux précédentes. C'est pourquoi dans le monde réel le temps qui passe implique des changements irréversibles, contrairement à ce qui se passe dans la leçon de physique.

 

Pour distinguer cette vision du temps infini et réversible de mathématiques, nous parlerons plutôt dans ce livre de l'histoire de l'univers. L'histoire est aussi le temps, mais avec des événements imprévisibles, voire des événements intentionnels, modifiant le cours des choses au-delà du seul jeu des lois physiques symétriques. Ainsi, le temps sans événements historiques est symétrique. Le temps avec une histoire est irréversible.

Enfin, un processus d'autogénération produit précisément un histoire des événements, alors qu'un espace vectoriel n'est pas un tel processus (son contenu est créé entièrement en une seule étape, de par sa seule définition). Des choses comme l'entropie, l'interaction quantique ou le libre arbitre ne peuvent se produire que dans un processus d'autogénération.

Il faut avoir cela présent à l'esprit quand on fait des modèles ou des simulations, suivant qu'ils sont purement vectoriels ou qu'ils contiennent des événements imprévisibles comme des événements quantiques.

 

 

 

 

 

 

Epistémologie Generale        Chapitre IV-3       

 

 

 

 

 

 

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