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Un nouveau modèle de l'univers dit que le passé se cristallise hors du futur
Quelle est la différence entre le passé et le futur ? Pas grand-chose, si vous adoptez une vision purement relativiste de l'univers, disent George Ellis de l'Université du Cap en Afrique du Sud et Tony Rothman de l'Université de Princeton dans le New Jersey.
Les diagrammes espace-temps standard utilisés en relativité n'accordent aucun statut particulier au passé, au présent ou au futur. C'est parce qu'ils supposent que tout évolue à partir d'une physique locale réversible dans le temps.
En fait, il est possible de représenter un tel univers à l'aide d'une sorte de diagramme espace-temps dans lequel l'espace et le temps se confondent en une seule entité. L'univers est juste : un bloc d'espace-temps fixe, disent Ellis et Rothman. Dans cette optique, aucun instant n'a de statut particulier : tous les temps passés et futurs sont également présents, et le présent n'est que l'un d'un nombre infini.
Ce type d'univers bloc a en effet été étudié par divers physiciens au cours des dernières décennies avec un impact limité.
Aujourd'hui, Ellis et Rothman introduisent un nouveau type important d'univers de blocs. Ils disent que le caractère du bloc change radicalement lorsque la mécanique quantique est ajoutée au mélange. Tout à coup, le passé et le futur prennent des caractéristiques totalement différentes. L'avenir est dominé par les lois étranges de la mécanique quantique dans lesquelles les objets peuvent exister à deux endroits en même temps et les particules peuvent être si profondément liées qu'elles partagent la même existence. En revanche, le passé est dominé par la certitude inébranlable de la mécanique classique.
Ce qui est intéressant, c'est que la transition entre ces états a lieu en grande partie dans le présent. C'est presque comme si le passé se cristallisait à partir du futur, à l'instant que nous appelons le présent. Ellis et Rothman appellent ce modèle l'univers du bloc de cristallisation et explorent ensuite certaines de ses propriétés.
Ils soulignent, par exemple, que ce processus de cristallisation ne se déroule pas entièrement dans le présent. En mécanique quantique, le passé peut parfois être retardé, par exemple dans les expériences de choix retardé. Cela signifie que la structure de la transition du futur au passé est plus complexe qu'une simple pensée pourrait le suggérer.
Ellis et Rothman suggèrent que leur modèle fournit une solution directe au problème de l'origine de la flèche du temps. La flèche du temps surgit simplement parce que le futur n'existe pas encore, disent-ils.
C'est un modèle qui suscite la réflexion mais qui n'est finalement pas convaincant dans sa forme actuelle. Mais il sera intéressant de voir si Ellis et Rothman peuvent évoquer un peu plus de substance à partir de l'idée.
Ce dont il a besoin, bien sûr, ce sont des prédictions vérifiables, des choses dont les cosmologistes passent généralement peu de temps à s'inquiéter. Ne retenez pas votre souffle.
Réf : arxiv.org/abs/0912.0808 : Temps et espace-temps : l'univers du bloc de cristallisation