Et si le temps n'existait pas ? Un peu de science subversive

Carlo Rovelli est physicien et spécialiste de la gravité quantique à boucles (la "loop quantum gravity"..), un mot un peu barbare qui évoque une spécialité visant à réunir les deux grands concepts nouveaux de la Physique du XXème siècle, à savoir la mécanique quantique et la relativité d'Einstein.
Avec un grand talent de vulgarisateur Rovelli nous retrace le parcours de grands scientifiques, d'Anaximandre à Einstein en passant par Newton.
Il nous montre comment la théorie d'Einstein était révolutionnaire à l'époque puisque Einstein a montré que l'espace était une entité dynamique en interaction avec les objets qui s'y trouvent.
La théorie d'Einstein a permis aussi le développement de techniques qui nous changent la vie, à l'instar du GPS.
Si on met bout à bout les deux théories, celle de la mécanique quantique et celle de la relativité générale, l'espace pourrait apparaître comme "un nuage de probabilité de grains d'espace"...
L'auteur nous entraîne dans des conceptions qui donnent le vertige.
Il s'agit pour l'essentiel de montrer que l'espace n'est plus continu à très petite échelle.
Le livre nous permet de mesurer à quel point le temps est devenu une donnée relative, depuis que Einstein a montré que le champ gravitationnel avait une influence sur la mesure du temps.
La conclusion de ce beau livre est qu'e chaque objet dans l'univers possède son propre temps.
Le temps est relatif et l'espace n'existerait pas; seul existe un champ gravitationnel qui est fait de nuages de probabilités de grains reliés en réseau.
Que nous reste-t-il, pauvres humains, si nous devons faire abstraction du temps et apprendre à penser le monde en termes non temporels..
Grave question...

« Je pense que la curiosité et la soif de changement de la jeunesse, présentes à chaque génération, sont la première source d'évolution de la société. […] Seuls de nouveaux rêves peuvent donner naissance à notre futur ». Prologue d'une vie, jeunesse « terrain de révolte », dont le moteur semble avoir été celui-là même qui a ensuite happé Rovelli dans les entrailles de l'espace et du temps.
Et il y est descendu loin, loin et profond, dans ces entrailles.
L'enjeu est de taille. le début du XXe siècle a vu naître la relativité générale et la mécanique quantique, théories de la physique qui ont connu d'immenses succès. Aujourd'hui, Rovelli dit que la physique fondamentale est dans un état « déplorable ». Ces deux grandes découvertes, toutes deux justes et expérimentalement vérifiées, ne s'articulent pas bien ensemble : il n'y a pas de modèle pour prédire les effets de la gravitation aux infinitésimales échelles où s'applique aussi la mécanique quantique. La vision globale échappe à la connaissance, et des concepts comme Espace, Matière et Temps fuient au delà de l'horizon.
La voix de Rovelli est claire, simple, et d'une rigueur cristalline. Là où il est si simple de noyer le profane en spéculations, il rappelle sans cesse l'importance de l'expérience, seule juge des théories (ce dont les économistes devraient s'inspirer...). Il rappelle ainsi que les découvertes de Newton (la mécanique classique) ou celles d'Einstein (relativité restreinte et générale) ont été « ancrées dans l'empirisme », même si les données expérimentales utilisées étaient déjà structurées en théories.
Rovelli rend accessible des concepts essentiels de ces théories, et donne à celui qui les a fréquentées des clés rétrospectives. Il évoque aussi des aspects premiers de notre pensée, comme la notion de vérité, regrettant « l'idée diffuse que la vérité est un concept purement interne au discours, et non fondé dans l'absolu », vision incompatible avec le discours scientifique.
Et quand il évoque Anaximandre, le premier à avoir compris que la Terre est « entourée » d'espace (et non posée sur quelques monstres), il me vient l'envie d'en raconter l'histoire, comme j'ai évoqué celle d'Hippase de Métaponte et de la découverte des incommensurables.
Une des beautés de ce livre est le dialogue que Rovelli entretient, et dont il montre l'importance, entre science et philosophie. L'espace est-il une entité « en soi » ou bien n'est-il qu'une « relation » entre les choses ? Mais derrière les mots, il y a bien de la physique théorique de haute volée. Il raconte comment et avec quelles extrêmes difficultés et émois créatifs il a quantifié l'espace – ce qui s'exprime avec des mathématiques très complexes. Dans la théorie de la gravitation quantique à boucles dont il est un des créateurs (fin des années 1980, avec Lee Smolin et en se basant sur d'autres contributions), l'espace n'est plus continu, mais quantifié. Il existe des sortes de quanta d'espace-temps, insécables.
L'une des conséquences de cette nouvelle représentation de l'espace-temps éclaire notre vision des trous noirs. Ces étoiles s'effondrent sur elles-mêmes créant un champ gravitationnel si intense qu'il emprisonne jusqu'à la lumière. Mais elle ne peuvent plus imploser à l'infini. Il arrive un moment où la gravité quantique exerce une répulsion... entraînant l'explosion de l'étoile. Mais alors, pourquoi n'observe-t-on pas ces explosions ? Pourquoi les trois noirs semblent-ils aussi stables et vieux ? La relativité générale dit que le passage du temps en un endroit donné est déterminé par le champ gravitationnel en cet endroit. Selon la nouvelle gravité quantique, le temps de vie d'un trou noir pourrait n'être que de quelque secondes. Mais le temps y serait tellement ralenti que pour le reste de la galaxie, pour nous, des milliards d'années s'écouleraient en ces quelques secondes...
Lire ce livre m'a replongé dans mes souvenirs de physique, à la fac, et j'ai retrouvé l'exaltation que l'on peut ressentir quand nous touchons à quelque étrange aspect du monde. Comme cette idée qu'il y a des temps très différents.
Et aussi incroyable que cela paraisse, les équations de cette gravité quantique n'ont pas de variable t. Au delà de la technique, cela pourrait bien signifier qu'il faut abandonner l'idée d'un temps qui s'écoule de lui-même, immanent : « Tout comme l'espace, le temps devient une notion relationnelle. Il n'exprime qu'une relation entre les différents états des choses ». J'ai toujours pensé qu'il y avait quelque chose de bizarre avec le temps, jusque dans certains de mes poèmes. C'est une grandeur que nous ne mesurons jamais, contrairement aux distances ou aux températures par exemple. Nous comparons et synchronisons des horloges ou mouvements périodiques, et nous en induisons qu'il doit bien y avoir quelque substance qui s'appelle « temps ». Il semble bien que non. Avec classe, Rovelli donne les arguments des scientifiques qui continuent de penser que le temps existe. Mais je dois dire que l'élégance et l'impression de cohérence qui se dégage de ses arguments m'a convaincu. le temps ne se manifeste qu'à l'échelle macroscopique, pour nous, mais il n'a pas beaucoup de sens. Par exemple, le « haut » et le « bas » sont essentiels pour nous, mais n'ont aucun sens physique. La gravité fabrique le haut et le bas, l'entropie fabrique le temps : « le bas, c'est là où ça tombe. le temps, c'est là où ça refroidit ».
Démonstration de modestie et de rigueur scientifique, Rovelli conclut en rappelant que pour l'instant la gravitation quantique à boucles n'a pas été expérimentalement vérifiée ; pas plus que la théorie des supercordes qui représente une autre vision, concurrente et plus ancienne, de l'unification des forces fondamentales.
La fin de son livre rappelle, avec force exemples, que la recherche fondamentale est essentielle, et que c'est de là que viendront les grandes innovations à venir... et pas de la recherche appliquée à l'industrie pour miniaturiser toujours plus les téléphones ou fabriquer des missiles. Qu'aux États-Unis, « la recherche poussée par la curiosité est fortement valorisée », tandis qu'en Europe la bureaucratie en est souvent la boussole. Mais que la violence, l'avidité et l'impérialisme américain y rendent la vie très compliquée. Mais : « la force la plus puissante ayant forgé la civilisation, nous tirant hors des cavernes et nous libérant de l'adoration des pharaons, est la curiosité. Si l'Europe veut conserver sa curiosité vitale, elle doit investir dans ses universités en tant que centres de culture ».
En conclusion, Carlo Rovelli tisse un lien, historiquement avéré – en Grèce à partir du VIIe siècle avant J.C – entre l'émergence de la connaissance rationnelle et critique et celle de la démocratie, dont il précise les contours (pas de lois sacrées et immuables, décisions prise en commun lors d'assemblées, tolérance, convaincre et non obliger, consensus, ouverture et autonomie des cités... des principes dont nos démocraties moribondes sont si loin).
Et de rappeler l'origine « copernicienne » du terme « révolution »...
« Être ouvert à la connaissance scientifique signifie donc être ouvert au révolutionnaire, au subversif. Ma jeunesse de révolte a trouvé son refuge dans cette pensée toujours subversive »
Sa dernière page, Rovelli la consacre à ses « remerciements ». A mon tour de le remercier pour cette fascinante plongée dans la physique de l'espace et du temps, et pour le plaisir d'avoir senti une telle proximité avec sa vision de notre monde d'omnivores macroscopiques.
Lien : http://soupapesmelancoliques..

« Et si le temps n'existait pas ? - Un peu de science subversive... »
Pour un non-initié à la physique, mais curieux de découvrir la structure de notre univers et plus particulièrement la notion d'espace-temps, ce court essai tombe à pic !
L'auteur, co-théoricien de la théorie des boucles, l'un des modèles envisagés de gravitation quantique, s'interroge sur la notion d'espace et de temps et discute des tentatives de réponses apportées par les théories anciennes et  actuelles.
Retraçant son parcours de chercheur et le fruit de ses réflexions, il s'arrête sur une discipline qu'il considère étroitement liée à la recherche, la philosophie des sciences.
Il explique de façon claire et imagée que les théories scientifiques ne sont pas éternelles, quelles sont des modèles, qui deviennent obsolètes dès lors que l'on en pense de plus cohérents.
Pour trouver de nouveaux modèles d'organisation de l'espace, il faut littéralement repenser le monde ; la tâche n'est pas aisée puisque le chercheur ne peut avoir un regard extérieur sur le système qu'il entend décrire, pour ce faire le seul moyen est d'être en rupture avec nos acquis, se dépasser pour penser le monde sous un nouveau jour.
L'essai décrit alors cette démarche en l'illustrant par l'histoire des sciences, d'Anaximandre, à Einstein en passant par Faraday et Newton... Si l'auteur aborde en fin d'ouvrage la nécessité pour l'Occident de s'ouvrir vers de nouveaux horizons et d'accepter de voir son savoir remis en question, pour aller de l'avant de façon constructive grâce aux pensées venues d'ailleurs, on pourra lui reprocher de ne pas suivre ses préceptes, puisque l'on passe de la Grèce antique à l'Europe occidentale, passant complètement sous silence des siècles de recherche afro-asiatique. 
Comme le préfacier le souligne, Carlo Rovelli est un formidable vulgarisateur, capable de synthétiser dans les grandes lignes des théories complexes de sorte à les rendre intelligibles à un adolescent.

Un excellent opus de vulgarisation qui respecte son lecteur autant que son sujet. « Et si le temps n'existait pas ? » demande sans doute un minimum de bagage théorique en matière de physique quantique mais à vrai dire, l'auteur détaille à merveille le cheminement de pensée, étape par à étape, menant à sa théorie.

La grande force du livre est là : dans le fait d'aborder le quantique de manière philosophique, épistémologique, en disséquant aussi les mécanismes de pensée, de représentation. Car le plus complexe quant à ces théories sur l'espace et le temps tient justement à ça : la visualisation, la représentation de choses, concepts, images qu'en l'état actuel, notre humain cerveau ne peut toujours pas générer. C'est là qu'intervient le plus fabuleux pouvoir de ce dit cerveau : l'imagination.

Et Rovelli en a à revendre, faisant alors ressortir la part nécessaire de créativité et de rébellion nécessaire à l'évolution de l'état de la science. Son livre se fait plus singulier (et plus savoureux) en parlant aussi de science dans l'état sociétal du monde, abordant les problématiques liées à un contexte universitaire (pas toujours désireux de donner dans la « science subversive ») ou des questions d'enseignement. L'ouvrage prend même ça et là une dimension autobiographique, laissant entrevoir le parcours de Rovelli, évidemment intimement lié à l'évolution de ses modes de pensée et donc, à l'élaboration de sa théorie.

Tout est finalement lié dans un livre très cohérent qui démontre que la science (comme le temps) n'est pas une entité absolue, qui évolue et se module dans un contexte donné. Ce mélange des genres (qui au fond n'en est pas un) n'enlève rien à la solidité scientifique du livre qui brasse des concepts ultra-complexes sans jamais se faire laborieux ou ennuyeux. Au final on a presque plus eu l'impression d'une agréable conversation que d'avoir suivi une lecture didactique. Un très bon petit livre pour qui s'intéresse à la physique quantique et à la relativité… qu'elle soit scientifique ou culturelle.

Je suis assez friand d'essais de vulgarisations scientifiques, quelque que soit la discipline.

Attiré en plus par son titre peu commun, j'ai été assez surpris par la forme de cet essai.

En effet, en plus de vulgariser la théorie des boucles, il contient de bonnes parts d'histoires autobiographique, d'histoire et de philosophie des sciences

En nous narrant son parcours depuis son enfance, l'auteur nous explique ses choix de carrière, les circonstances qui l'ont poussées et les difficultés rencontrées. Je pense qu'il essaye ainsi de sensibiliser le lecteur à son difficile métier et peut être de donner à certains l'envie d'embrasser cette voie.

J'ai beaucoup apprécié les passages narrant la vie des grands scientifiques de l'histoire.

Bien que je connaissais la plupart d'entre eux (grâce aux dessins animés Il était une fois ....), il les présente sous un autre angle.

Ensuite, le contenu est assez simple, l'auteur ne cherchant pas à nous prouver la véracité de sa théorie.

Le résultat est donc assez facile à comprendre pour un néophyte ayant fait un peu de physique au lycée. Toutefois, les autres pourront le lire, mais peut être quelques passages leurs sembleront un tantinet obscures.

Toutefois, je ne sais pas s'il ne serait pas un peu léger pour l'oeil critique de quelqu'un ayant des connaissances assez poussées dans cette discipline.

Le plus compliqué est d'admettre ce concept du temps qui n'existe pas.

C'est assez difficile à se le représenter car l'humain ne saurait vivre sans temps car il régule notre travail, notre sommeil, nos relations sociales, etc..., bref notre vie.

Le seul reproche que je ferais est au niveau de l'édition. Sur chaque page se trouve "© Dunod - La photocopie non autorisée est un délit“. Certes, on y fait vite abstraction, mais celui nui à l'esthétique. C'est un peu comme si, sur un DVD, on voyait une bande, condamnant le piratage, défilant en bas de l'écran pendant tout le film.

Au final, c'est un livre franchement intéressant, dont la couverture intrigue (déjà quatre personnes veulent me l'emprunter juste en l'ayant vu.)


Un grand merci à Babelio et aux Éditions Dunod pour m'avoir envoyé ce livre à l'occasion du programme Masse Critique.
Lien : http://lombredeskarnsha.blog..