Et si le temps n’existait pas ?

Je ferme un petit livre d’un chercheur italien nommé Carlo Rovelli et titré de manière énigmatique « Et si le temps n’existait pas ? ». Ce livre, petit par la taille mais par ailleurs passionnant, avalé en quelques heures et avec gourmandise, présente sommairement et de manière très vulgarisée la théorie des boucles dont ce théoricien de la physique (avec le concours de son ami Lee Smolin) est l’inventeur. Et je ne résiste pas au désir d’écrire ces quelques lignes pour pousser ma réflexion sur cette question si complexe de la nature de l’espace, quitte à prendre l’énorme risque, en commentant ce texte, de faire quelques erreurs ; mais sur des sujets aussi pointus, chacun étant naturellement candide est pardonnable de ne pas tout comprendre et de vouloir donc rester à la surface des choses.

On sait, depuis que la théorie de la relativité générale est assimilée, que l’espace-temps est un champ, assez comparable au champ électromagnétique découvert par Faraday et mis en équations par Maxwell. Et ce champ gravitationnel, conceptualisé et mis en équations par Albert Einstein, ne doit donc pas être nécessairement imaginé dans un espace d’observation, comme un objet conceptuel contenu dans un contenant aux limites finies ou infinies, mais comme l’espace lui-même ; c’est du moins l’option défendue dans cet ouvrage. Et sur ce champ se superpose le champ électromagnétique. La substance du monde – et tous ces termes vulgaires et équivoques devant être expliqués par ailleurs – peut donc être imaginée, en simplifiant évidemment le propos pour le ramener au niveau de mon entendement, constituée de ces deux champs de forces – forces électromagnétiques et forces gravitationnelles, qui sont deux des quatre forces fondamentales décrites par la physique contemporaine – et de matière. Et ces champs sont modifiés, l’un par la présence de charges électriques auxquelles le champ électromagnétique s’adapte en ouvrant des lignes de force (de Faraday) entre les charges, l’autre par la présence de masses qui courbent le champ gravitationnel, autrement dit l’espace-temps.

Mais on sait aussi, comme Rovelli nous le rappelle, et parce que la mécanique quantique nous l’apprend, que la matière est granulaire, donc discontinue, ce que toute la philosophie grecque avait pressenti en inventant le concept d’insécables (d’atomos), et qu’à l’échelle de l’infiniment petit, l’exactitude devient probabiliste.

La théorie des boucles, qui tente de concilier ces deux grandes révolutions épistémiques du XXe siècle, ces deux théories également vérifiées par l’expérience, mais à des échelles différentes, et qui semblent incompatibles ou du moins fausses à des échelles qui ne leur conviennent pas (la cosmologie, ou la structure élémentaire de la matière), nous propose l’idée d’un espace qui peut être imagé sous la forme d’une maille dont les nœuds sont des quanta d’espace-temps et les fils des liens, le long desquels les lignes de forces gravitationnelles s’orientent.

On peut donc en induire plusieurs conjectures très perturbantes du point de vue du simple bon sens. Mais le bon sens n’est-il pas la simple traduction d’une représentation mentale qui doit tout, d’une part à notre sensibilité, d’autre part à ce que Hume appelait la coutume.

Tout d’abord, l’espace maillé, ou bouclé, s’appréhende comme un objet conceptuel, une trame sur laquelle s’inscrivent ou s’impriment  les phénomènes. Il est tissé de fils  noués, ou de nœuds reliés entre eux pour former un réseau nodal. Cet espace-temps n’est donc pas un contenant, une boite, éventuellement vide mais un contenu qui n’est pas contenu et qui constitue un continuum spatiotemporel discontinu. Car c’est un autre sujet d’étonnement : il existerait des quanta d’espace-temps et l’on passerait de l’un à l’autre par « sauts », quantiques,  de manière discontinue, deux positions d’espace-temps étant toujours séparées d’un nombre fini de quanta, et la plus petite distance entre deux positions serait d’un quanta et cette « distance » minimale ne pourrait être réduite, cet espace occupé spatiotemporelement ; ces « trous » entre deux grains d’espace ne correspondant pas à des espaces vides car ils sont vides d’espace. Puis-je proposer à mon lecteur l’image d’un tas de sable, dont les grains seraient tous identiques, et chaque grain serré contre ses proches voisins ? Enfin, cette maille est souple, déformable, et la distance relative entre deux points – mesurée comme longueur du vecteur dont ces points forment les extrémités – varie donc suivant l’état du champ perturbé par les objets qu’il contient et qui le courbent, y créant des accidents, des zones plus ou moins singulières.

Mais d’autres questions me viennent à l’amble de cette tentative de décrire ici ce que je ne comprends pas totalement, ce que les articles qui vulgarisent des théories extrêmement complexes me donnent à penser, que je conçois de manière très imparfaite, malgré le secours de la métaphore, et retranscris en boitant un peu.

Peut-il y avoir des trous dans cet espace-temps granuleux, des accros dans cette trame par où des objets physiques, un arbre, un homme, un astre, une galaxie, pourraient disparaitre ? Et si l’objet y tombe, par quelle force attirée ? Et pour tomber où ? Hors de l’espace-temps ? Je m’interroge aussi, essayant de sauver la vision newtonienne de l’univers, celle d’un monde qui a sa propre géométrie et où les objets se meuvent, sur la possibilité que cet espace-temps qui est la trame de notre univers, sur laquelle s’accroche la matière sensible un peu comme une tache sur un drap, soit contenu dans un espace, un volume qui pourrait contenir d’autres espace-temps, parallèles, voire même sécants. Mais de quelle nature serait-il, ce multivers que je ne conceptualise pas, et qui serait alors comme un fil à linge où pendraient une infinité de draps claquant au vent métaphysique d’un souffle divin. Mais c’est peut-être trop de tropes pour des concepts qui ne peuvent être décrits que par le langage des équations? Et si notre espace-temps se déforme, c’est évidemment parce qu’il interagit avec des objets qu’il contient.

Terminons sur l’essentiel. Carlo Rovelli, constatant que la variable Temps n’est pas nécessaire à l’écriture des lois fondamentales de l’univers, s’interroge sur l’existence du temps et semble admettre qu’il pourrait être réduit à une perception. Mais cette proposition n’étant pas développée, elle ne saurait me convaincre. Que veut-il dire ? Que le temps ne serait, comme la vitesse ou l’accélération, qu’une dimension du mouvement ? Notre univers serait alors « réduit » à un espace à 3 dimensions concevable, non comme un volume euclidien fini ou infini (ou peut-être fini mais sans limites, sans bords – comme par exemple la surface d’une sphère), mais comme un champ quantique déformable, auquel se superpose un second champ électromagnétique, et des particules insécables en mouvements qui interagissent entre elles et avec les champs. La vérité est sans doute proche de cette proposition conceptuelle. Reste que notre vision de l’univers ne peut pas être réduite à une vision purement mécaniste, même si la mécanique quantique qui doit beaucoup à Heisenberg introduit une dimension d’incertitude.

Et ce que je retiens d’essentiel dans ces théories en germe (celle des boucles), ou très établies (ce que j’appellerais la théorie des champs électromagnétiques), c’est ce concept si difficile à appréhender de champ. L’univers semble réductible à des singularités corpusculaires ou énergétiques interagissant avec des champs  quantiques qui sont des espaces de virtualités structurés (champ gravitationnel et champ électromagnétique). L’univers, considéré comme le Tout, est donc un ensemble de champs impermanents qui se déforment continuellement sous les effets des singularités auxquelles ils réagissent. Et je ne peux, sur le registre de l’analogie, m’empêcher de mettre en correspondance conceptuelle cette vision du monde avec celle que Schopenhauer nous suggère en considérant que le monde vrai est « monde comme volonté », et notre réalité sensible et phénoménale « monde comme représentation ». Le philosophe allemand invente au début du XIXe, en écho visionnaire à une parole scientifique limbique, une vision du monde, proprement révolutionnaire, perturbante, et pourtant mon expérience personnelle m’en démontre toute la pertinence et la profondeur. Le « monde comme volonté », tel qu’il nous invite à le considérer, est un champ au sens physique du terme ; mais la volonté doit être ici appréhendée, non pas comme volonté psychologique, volition, mais comme volonté d’être du monde en soi, force et dynamique irrépressible qui met tout l’univers en tension, et permet à notre monde de prendre toutes ces formes phénoménales que nous lui connaissons. Schopenhauer définit cette volonté cosmologique comme force vitale, éternelle, irrésistible, libre mais soumise à ses propres lois qui sont celles de l’univers ; un devenir en marche, un effort sans fin vers un devenir qui ne constitue pas une fin. Et cette force aveugle, ce vouloir vivre qui n’a d’autre but que d’être, existe indépendamment des phénomènes, comme les champs de force que la physique décrit et qui existent sans dépendance ontologique aux corpuscules élémentaires et aux corps physiques constitués. Et cette volonté, cet « Un » qui constitue le monde en soi, est multiple dans ses formes phénoménales. Et je me demande si notre monde immatériel de la pensée n’est pas constitué, ou du moins appréhendable ainsi, comme un champ spirituel qui imposerait sa loi à des pensées qui moduleraient sa forme. Cette dernière image n’étant pas sans sympathie avec une certaine intuition platonicienne.