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Le plus grand des mystères

Le physicien Carlo Rovelli s’interroge sur la nature du temps. Et ouvre des perspectives vertigineuses.

∆S≥0. Cette équation se lit ainsi : « Delta S est toujours supérieur ou égal à zéro. » C’est la seule équation que l’on trouve dans l’ouvrage que le physicien italien Carlo Rovelli a consacré au temps. Pour une bonne raison : comme l’indique l'auteur, « c’est l’unique équation de physique fondamentale qui reconnaît une différence entre passé et ­futur. La seule qui nous parle de l’écoulement du temps. » L’idée a de quoi laisser perplexe : si l’on prend l’ensemble des lois de la physique – les lois du monde mécanique de Newton, les équations de l’électricité et du magnétisme de Maxwell, celles de la gravitation d’Einstein, celle de la mécanique quantique de Heisenberg, Schrödinger et Dirac, celles des particules élémentaires des physiciens du XXe siècle –, aucune ne permet de faire la différence entre passé et futur (et, partant, entre cause et effet). Aucune ne rend compte de cette chose si évidente et primordiale pour nous qu’est le temps. Sauf donc cette loi de thermodynamique, énoncée pour la première fois par l’Allemand Rudolf Clausius au milieu du XIXe siècle. Que signifie-t-elle exactement ? Que, toutes choses égales par ailleurs, « la chaleur ne peut pas passer d’un corps froid à un corps chaud ». Autrement dit, la chaleur passe toujours d’un corps chaud à un corps froid. Jamais l’inverse. Un truisme ? Carlo Rovelli parvient à nous faire prendre la mesure du carac­tère exceptionnel de cette fausse ­évidence. Toutes les autres règles de la physique é
noncent des processus réversibles. Là, le phénomène que décrit l’équation de Clausius ne l’est pas : il y a donc un sens, un avant, un après. Le temps est né. L’Ordre du temps est un ouvrage fascinant qui rend accessibles aux profanes des idées extrêmement complexes. Ce talent de vulgarisateur scientifique est la marque de fabrique de Rovelli, qui, en 2014, avait été à l’origine d’un des best-sellers les plus surprenants de ces dernières années : l’opuscule de 78 pages Sept leçons de physique « s’était écoulé à plus de 300 000 exemplaires en un an », rappelle Andrea Coccia dans le quotidien italien en ligne Linkiesta. Avaient suivi des traductions dans une quarantaine de langues (dont le français, chez Odile Jacob). Ce nouvel opus est plus fourni. Il faut dire qu’il s’attaque à l’un des plus grands mystères qui soient, peut-être même, selon Rovelli, « le plus grand de tous », celui de la nature du temps. On y ­découvre toute une série de phénomènes aussi vertigineux que perturbants : le fait que le temps s’écoule plus vite à la montagne qu’en plaine, par exemple. L’auteur montre aussi que le « présent » est une illusion : « L’idée qu’il existe un maintenant bien défini partout dans l’Univers est […] une extrapolation illégitime de notre expérience. » Le présent n’est qu’affaire de proxi­mité, « il forme une bulle autour de nous ». Impossible donc de déter­miner si deux événements qui se seraient déroulés sur Terre et sur une planète lointaine ont eu lieu au même moment. Rovelli retrace l’histoire captivante des différentes théories scientifiques qui ont eu cours sur le temps. La principale ligne de partage opposa deux des ­esprits les plus fertiles qu’a connus l’humanité : Aristote et Newton. Pour le premier, le temps n’est qu’« une façon de mesurer comment changent les choses ». Il n’existe pas dans l’absolu. Selon Newton, au contraire, le temps a une existence indépendamment des choses. Quand elle fut énoncée pour la première fois, la thèse de Newton choqua, notamment le grand philosophe Leibniz : « La légende veut que Leibniz, dont le nom est encore parfois orthographié “Leibnitz”, ait volon­tairement supprimé le “t” de son patronyme pour clamer sa foi en la non-existence de t, le temps », rapporte Rovelli. La synthèse entre la théorie aristotélicienne et celle de Newton fut réalisée par Einstein. Pourtant, le grand savant auquel L’Ordre du temps rend hommage, c’est moins Einstein, Aristote ou Newton que l’Autrichien Ludwig Boltzmann. C’est lui qui, à la fin du XIXe siècle, comprit tout ce qui se cachait sous l’équation de Clausius. Si la chaleur passe du chaud au froid, et non le contraire, c’est grâce à « la tendance naturelle de toute chose au désordre ». La chaleur correspond en effet à une agitation accrue des particules, et toute l’histoire de l’Univers se résume à une « augmentation cosmique bancale et saccadée de l’entropie », autrement dit du désordre.
LE LIVRE
LE LIVRE

L’Ordre du temps de Carlo Rovelli, Flammarion, 2018

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