Matière et Révolution

Le temps très bref, une conquête nouvelle en Physique

Robert Paris — 2025-07-12T22:42:00Z

Le temps très bref, une conquête nouvelle en Physique

Suivre les réactions très rapides entre les atomes en les suivant avec des lasers

https://www.canal-u.tv/chaines/utls/des-particules-a-l-antimatiere-la-matiere-et-son-organisation/suivre-les-reactions

Qu'est-ce que la femtoseconde et l'aatoseconde ?

Une femtoseconde, c'est 1 millionième de milliardième de seconde

Une attoseconde, c'est un milliardième de milliardième de seconde, soit mille fois plus petit

Les ordres de grandeur de durées

https://fr.wikipedia.org/wiki/Ordres_de_grandeur_de_dur%C3%A9e

Femtoseconde et attoseconde, c'est très très petit et cette conquête est très importante mais est-ce que les scientifiques ont raison de parler à ce propos d'infiniment petit ?

Comparons ces dimensions de temps au « temps de Planck »…

Certes, l'attoseconde se rapproche du temps de Planck qui est le minimum de temps possible, mais il reste de la marge…

Entre le temps de Planck et l'attoseconde, il y a un grand nombre de degrés.

Une attoseconde vaut dix puissance vingt-six soit
100 000 000 000 000 000 000 000 000

ou cent millions de milliard de millard fois plus que le temps de Planck.

Et encore… Le temps de Planck, lui-même, ne peut pas être appelé infiniment petit…

Quelle physique s'applique à l'échelle de Planck ?

https://www.matierevolution.fr/spip.php?article6721

Voici l'échelle de Planck :

Distance de Planck = 1,6 fois dix puissance moins 35 mètre

Temps de Planck = 0,54 fois dix puissance moins 43 seconde

1 seconde égale 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 fois le temps de Planck ! Et c'est le temps minimum concevable en physique quantique…

Masse de Planck = 2,2 fois dix puissance moins 8 kilo

Energie de Planck = 2,0 fois dix puissance moins 9 GeV

En Physique, les infinis n'existent pas !

https://www.matierevolution.fr/spip.php?article3238

https://www.matierevolution.fr/spip.php?article669

L'infiniment petit n'a qu'un sens relatif quand ce qui se passe à un niveau peut être estimé comme négligeable à plus grande échelle, comme l'existence ou pas de la Terre pour l'amas d'ams de galaxies auquel nous appartenons. Et encore, le chaos déterministe de Poincaré stipule que le très petit peut jouer un rôle à grande échelle…

Quelques questions sur le temps en Physique

https://www.matierevolution.fr/spip.php?article4332

https://www.matierevolution.fr/spip.php?article6499

Bibliographie sur le temps en sciences

https://www.matierevolution.fr/spip.php?article4890

Le temps est-il réel (c'est-à-dire physique) ou subjectif ?

https://www.matierevolution.fr/spip.php?article4861

Qu'est-ce que le temps ?

https://www.matierevolution.fr/spip.php?article598

La science attoseconde, un nouveau monde à explorer

https://www.univ-lyon1.fr/actualites/la-science-attoseconde-un-nouveau-monde

https://news.universite-paris-saclay.fr/actualites/la-science-attoseconde-pour-definir-linfiniment-petit

CNRS : La Physique à la conquête de ‘linfiniment bref

https://lejournal.cnrs.fr/articles/la-physique-a-la-conquete-de-linfiniment-bref

Vers l'attoseconde

https://next.ink/brief_article/attoseconde-au-cnrs-la-physique-a-la-conquete-de-linfiniment-bref/

La mesure du temps infinitésimal

https://www.pourlascience.fr/sd/physique/la-mesure-du-temps-infinitesimal-2282.php

Le temps le plus court jamais mesuré est un Trilliardième de seconde !

https://www.webmanagercenter.com/2020/10/22/457712/physique-le-temps-le-plus-court-jamais-mesure-est-un-trilliardieme-de-seconde/

La physique ultrarapide fige le temps

https://www.sciencesetavenir.fr/fondamental/physique-ultrarapide-elle-fige-le-temps_169074

Les impulsions laser femtoseconde et attoseconde

https://www.cea.fr/multimedia/Documents/infographies/impulsions-lasers-femtoseconde-attoseconde_defis-du-cea.pdf

https://fr.wikipedia.org/wiki/Laser_femtoseconde

Physique et chimie femtoseconde et attoseconde

https://iramis.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_sstheme.php?id_ast=1123&voir=fm

Les rythmes interactifs des horloges naturelles

Robert Paris — 2018-07-25T22:15:00Z

Un exemple d'interaction des phénomènes lents et rapides :

Des rythmes interactifs :

Les rythmes interactifs des horloges naturelles

On entend souvent dire que le temps n'existe pas en Physique de la matière et que ce serait la conscience humaine qui imposerait sa vision parfaitement subjective d'un écoulement du temps à la nature. Ce qui est vrai, c'est plutôt que le temps est inséparable de la matière et en particulier le sens de l'écoulement et le rythme du temps. Mais cela ne veut pas dire que le temps n'existe pas réellement, objectivement et physiquement. Cela signifie qu'il n'existe pas une horloge unique qui batte le temps et qui soit externe au fonctionnement du monde. C'est au contraire ce fonctionnement qui produit des horloges qui se règlent mutuellement les unes les autres. Ce sont donc des phénomènes qui n'ont pas une périodicité fixe mais interactive et qui, par leurs interactions, produisent des périodicités et règlent leurs interactions.

En réalité, de multiples horloges naturelles, de la matière inerte et vivante jusqu'à l'homme, marquent le temps, et sont fondées sur des phénomènes périodiques, de périodes très diverses, phénomènes imbriqués les uns dans les autres et interagissant sans cesse.

Cependant, une particule, un noyau atomique, un atome n'ont pas à proprement parler d'âge. Même un atome radioactif n'a individuellement pas d'âge exact. C'est seulement une vaste population d'atomes radioactifs qui se désintègre à un certain rythme.

« La notion de temps découle d'une conception statistique ne possédant de signification que pour de grands nombres d'atomes (...) L'intervalle de temps entre des événements atomiques a aussi peu de sens que de parler de la température d'une molécule isolée. »

N. Campbell dans "Philosophical foundation of quantum theory"

« Si l'espace et le temps ne sont pas les matériaux de base de l'univers, mais simplement des effets moyens statistiques, d'une multitude d'entités plus fondamentales et plus profondes… »

Banesh Hoffman et Michel Paty dans « L'étrange histoire des quanta »

« Aujourd'hui, la physique a retrouvé une nouvelle cohérence axée non sur la négation du temps, mais sur la découverte du temps à tous les niveaux de la réalité physique. »

Ilya Prigogine pour la conférence Marc-Bloch.

Bien des phénomènes physiques ou physiologiques se produisent ou sont apparemment stables ou invariants, du fait que la nature « n'a pas le temps » de produire un autre état, sans quoi cet autre état serait tout à fait possible. Le manque de temps le rend improbable. La stabilité de la matière qui n'est pas fondée sur la fixité en tant qu'objets individuels mais sur des phénomènes dynamiques qui permettent la conservation de certaines propriétés grâce à des changements à grande vitesse appelés virtuels du fait que le monde à notre échelle ne les voit pas directement. Ils apparaissent et disparaissent dans un temps plus court que les temps caractéristiques des interactions de la matière et de la lumière. Le « temps qu'il faut » pour qu'un phénomène puisse se réaliser peut être long mais qu'il faille, pour se finaliser, qu'il reçoive une quantité d'énergie dans un temps court, ce qui nécessite qu'il se couple à un phénomène rapide. C'est le cas dans les transitions de phase où le changement de phase n'a pas lieu si l'apport d'énergie est petit, très lent et quasi continu (état métastable, par exemple la surfusion de l'eau). C'est le cas de tous les phénomènes dans lesquels il y a un saut à franchir, de tous les phénomènes dans lesquels il y a une brisure de symétrie. Ainsi, tous les rythmes de la nature deviennent interactifs. On trouve des résonances, des catalyses, des interactions de toutes sortes entre phénomène lent et phénomène plus rapide. Cela se produit dans le vivant mais aussi dans la matière dite inerte. Sans la catalyse, l'essentiel des phénomènes biologiques seraient quasi impossibles car nécessitant trop de temps ou donnant des résultats trop faibles en quantité ou trop rares. La synchronisation des phénomènes peut se faire aussi par accrochage de fréquence (résonance), aussi bien pour la matière inerte que vivante.

Rythmes biologiques :

Les horloges sont un point central du fonctionnement du vivant. Piggins H. D. dans « Les gènes horloges de l'homme » (2002) : « Notre corps est en fait composé de millions d'horloges cellulaires, dont l'activité coordonnée donne lieu aux rythmes prononcés journaliers, mensuels et saisonniers de notre activité physiologique interne et de notre comportement. »

Les divisions de nos cellules suivent le rythme de notre horloge biologique : les tissus qui se renouvellent régulièrement comme la moelle osseuse, la muqueuse intestinale ou les cellules de la peau, le font donc de façon orchestrée, sur 24 heures.

De nouveaux rythmes cellulaires continuent à être découverts. Ainsi, au cours des années récentes, l'horloge de segmentation qui contrôle la formation des somites au cours de l'embryogenèse a été caractérisée. Ces oscillations d'une période de 30 à 90 minutes selon l'organisme considéré impliquent plusieurs voies de transduction de signaux cellulaires. Des oscillations d'une période de quelques heures dans la dynamique du facteur de transcription NF-κB et du facteur p53 ont été observées. Chez la levure, la réponse au stress implique des oscillations d'une période de quelques minutes dans la navette nucléocytoplasmique du facteur Mns2.
Rythmes neuronaux : période de 0,01 à 10 secondes

Rythme cardiaque : période d'une seconde

Rythmes d'oscillations du calcium : de 1 seconde à dix minutes

Rythmes des oscillations biochimiques : de une à vingt minutes

Rythmes hormonaux : soit dix minutes, soit trois-cinq heures, soit vingt-quatre heures

Rythmes du cycle cellulaire : dix minutes à vingt-quatre heures

Rythme du cycle ovarien : vingt-huit jours

Rythme des cigales périodiques : treize et dix-sept ans

Rythme de floraison du bambou : cent-vingt ans

Durée d'un flux d'ions sodium et potassium par la membrane de la cellule : moins d'une milliseconde

Fabrication par le neurone des protéines de la membrane : plusieurs dizaines de minutes

Rythme circadien au rythme de l'alternance jour-nuit, rythme de l'activité photosynthétique des plantes par exemple, ou entre 20 heures et 28 heures (horloge centrale dans l'hypothalamus et un très grand nombre d'autres rythmes biologiques de l'homme)

Rythme ultradien : inférieur à 24 heures

Rythme infradien : supérieur à 24 heures

Rythme cellulaire :

Environ 300 milliards de nos cellules (sur plus de 75.000 milliards de cellules qui forment l'organisme) sont remplacées chaque jour. Toutefois, toutes les cellules ne se renouvellent pas au même rythme : selon leur fonction, il faut de quelques jours à quelques années pour qu'elles soient remplacées. Elles affichent donc des âges différents. Les cellules du squelette vivent une dizaine d'années, celles des muscles respiratoires 15 ans, et presque tous les neurones ont l'âge de leur propriétaire. Quant aux cellules cardiaques, 1% d'entre elles sont remplacées chaque année chez une personne de 20 ans...

Fixations d'un ligand sur une protéine : ordre de grandeur la milliseconde (autant que les réactions d'oxydo-réduction dans les mitochondries au cours du métabolisme oxydatif)

Durée de vie d'une cellule (entre deux divisions cellulaires) : dix à vingt minutes chez les procaryotes et plusieurs heures ou jours chez les cellules des vertébrés

Durée de vie d'un globule rouge de l'homme : environ trente jours

Oscillations métaboliques : de quelques secondes à quelques minutes

Temps de relaxation des réactions métaboliques : deux minutes

Temps de relaxation des réactions épigénétiques : de cent à dix mille secondes, c'est-à-dire d'une minute et demi à trois heures

Resynthèse de l'ADN des chromosomes : cinq heures à vingt heures

Temps de base du rythme cellulaire : 3,5 heures

Rythme de mitose des cellules : 24 à 25 heures

Sécrétion de l'hormone Gonadrotopine du cycle de l'ovulation de la femme par l'hypothalamus : une pulsation par heure chez l'homme et le singe rhésus

Rafale électrique du neurone : environ un millième de seconde

Battement cardiaque :

Ce rythme moyen dépend de l'âge : 120 à 140 battements par minute chez le nouveau-né, 100 battements par minute chez le jeune enfant, 65 à 80 battements par minute en moyenne chez l'adulte, 80 à 90 battements par minute chez une personne âgée. Et le rythme est environ de dix battements par minute de plus chez la femme que chez l'homme. Ce qui est essentiel est que ce rythme change suivant les conditions extérieures par exemple la température et suivant les mouvements du corps comme un effort. Cela sous-entend une très grande adaptabilité du rythme cardiaque.

On a dans le mécanisme du cœur l'intervention de trois oscillateurs. Le premier sinus pulse à 120 par minute mais il transmet de manière beaucoup plus réduite soit une onde de contraction de 60 à 80 par minute chez l'adulte au repos, le deuxième sinus a un rythme naturel de 50 contractions par minute, le troisième point rythmique, le faisceau de His, émet de 30 à 40 contractions par minute. En fait il y a donc trois horloges qui ont non seulement des rythmes internes différents mais en plus sont des émetteurs récepteurs qui propagent les signaux à des vitesses différentes : le premier sinus diffuse à la vitesse de un mètre par seconde, le deuxième à 5 centimètre par seconde, le faisceau de His a une vitesse qui va de 2 à 4 mètres par seconde et il propage ses contractions à un réseau qui diffuse aux ventricules à la vitesse de 0,4 mètre par seconde.

Périodes des rythmes cérébraux :

Rythme alpha de l'état d'éveil calme : 10 Herz soit dix oscillations par seconde ce qui signifie une oscillation tous les dixièmes de seconde

Ondes lentes du sommeil (hypersynchronisation de l'activité neuronale) : six à sept cycles par seconde

Fuseaux rapides d'origine sous-corticale interrompant les ondes lentes : cinq cycles par seconde

Ondes bêta (activités cérébrales supérieures du lobe frontal) : treize à quinze cycles par seconde

Ondes delta : quatre cycles par seconde

Ondes thêta (activités émotives provenant du lobe temporal) : cinq à sept cycles par seconde

Ondes alpha (des cellules pyramidales du cortex cérébral) : dix cycles par seconde

Oscillations gamma (synchronisation des décharges de populations neuronales dans l'état cognitif) : trente à quatre-vingt cycles par seconde

Démence : cycles dominants inférieurs à huit cycles par seconde et fréquences béta supérieure à treize cycles par seconde

Sensibilité de l'oreille : deux signaux séparés de 2,5 millisecondes

Sensibilité de l'œil : deux signaux séparés de 0,1 milliseconde

Sensibilité tactile : stimulis de dix-huit cycles par seconde

Temps entre deux décharges successives de neurones : un centième de seconde

Temps de passage d'informations visuelles dans le cortex des primates : vingt-huit millisecondes

Temps de passage d'informations de forme et de couleur dans le cortex des primates : trente-neuf millisecondes

Temps de latence pour le passage d'informations entre les aires cérébrales : dix à quinze millisecondes

Temps de reconnaissance de visage chez l'homme : deux cent millisecondes

Durée d'une phase de sommeil paradoxal : vingt minutes

Le temps dans la matière

Notation : ces temps sont très courts, des fractions de seconde souvent, et on notera un dixième par dix puissance moins un ou un centième par dix puissance moins deux et ainsi de suite. Un millionième est dix puissance moins six, milliardième est dix puissance moins neuf, etc. Dix puissance moins N vaut donc un divisé par dix puissance N. Par exemple, dix moins huit de seconde vaut 0,00000001 seconde

Certains auteurs croient reconnaître un écoulement du temps dans le domaine du Vivant, en étant persuadés qu'un tel écoulement l'existerait pas dans la matière « inerte ». Comme nous allons le voir, toutes sortes d'échelles du temps existent dans les phénomènes physiques. Elles sont objectives, ne dépendant nullement de l'existence ou pas d'un observateur humain.

On le remarque à l'existence de durées de vie des particules (de matière comme d'interaction).

Pour le proton et l'électron, on ignore s'ils ont ou non une durée de vie limitée. Si elle existe, elle est très importante. Rappelons cependant que, même si cette durée de vie était infinie, cela proviendrait des sauts quantiques d'état du proton et de l'électron et du saut de la propriété de « particule réelle » d'une particule virtuelle à une autre via le boson de Higgs, processus quantiques se réalisant dans des temps inférieurs à ceux que nos appareils peuvent capter.

Durée de vie des particules :

L'instabilité d'une particule se caractérise par son nombre d'étrangeté. La vie moyenne des hadrons (mésons et baryons) est courte. Une durée de 10 puissance moins 23 seconde est normale. (10 puissance moins 23 seconde, c'est environ le temps que met la lumière pour traverser un proton). Dans ce cas, l'étrangeté vaut 0 (le nombre quantique S = 0). Si cette durée est « plus longue », 10 dix puissance moins dix seconde par exemple pour le lambda zéro, la particule est étrange et on lui attribue une valeur d'étrangeté S = –1. D'autres particules sont « super-étranges » ; leur étrangeté devient S = –2.

On a, par exemple, pour le Sigma– la valeur S = –2 car Sigma– se désintègre d'abord en Lamda zéro + un pion -, avec une vie moyenne de 10 puissance moins 10 seconde et le Lambda se désintègre ensuite en proton + pion– avec une vie moyenne de 10 puissance moins 10 seconde.

On constate que lorsqu'une particule possède l'étrangeté S = ±1 sa désintégration est lente (vie moyenne de ≈10 puissance moins 10 seconde), S = ±2 sa désintégration est deux fois plus lente, et S = ±3 sa désintégration est trois fois plus lente. D'autre part :

la désintégration est très lente lorsque l'on passe d'une famille à une autre ;

par contre, au sein d'une même famille ou lorsqu'on passe simplement d'un spin 3/2 vers un spin 1/2, la désintégration est rapide.
Ils sont formés d'un quark et d'un antiquark. L'exemple le plus connu est le triplet de pions : π+ ; π - (tous deux de139.6 MeV, de vie moyenne ≈10 puissance moins 8 seconde et pion zéro (135.0 MeV, de vie moyenne ≈10 puissance moins 16 seconde, se désintègre en 2 photons gamma).

Neutron : de 878,5 à 880 secondes

Baryons Delta :

Baryon Delta++ : 0,6 fois dix puissance moins 23 seconde

Baryon Delta+ : 0,6 fois dix puissance moins 23 seconde

Baryon Delta zéro : 0,6 fois dix puissance moins 23 seconde

Baryon Delta - : 0,6 fois dix puissance moins 23 seconde

Lepton Muon : 2,2 microsecondes (c'est-à-dire 2,2 millionièmes de seconde)

Mésons Pi (ou Pions) :

Pion à l'état libre : 0,03 microseconde

Pion chargé : 2,6 centième de microseconde seconde

Pion neutre : 8,4 fois dix puissance moins dix-sept seconde

Pions Pi+ et PI- : 2,6 fois dix puissance moins huit seconde

Pion zéro : 0,83 fois dix puissance moins seize seconde

Lepton Tau ou Tauon : 3,4 fois dix puissance moins treize seconde

Mésons K ou Kaons :

• K+ : 1,24 fois dix puissance moins 8 seconde

• K− : 1,24 fois dix puissance moins 8 seconde

• Kos : 0,89 fois dix puissance moins 10 seconde

• Kol : 5,2 fois dix puissance moins 8 seconde

Baryons Lambda :

Lambda zéro : 2,63 fois dix puissance moins dix seconde

Lambda + : 2 fois dix puissance moins treize seconde

Lambda zéro b : 1,2 fois dix puissance moins douze seconde

Baryons Oméga :

Oméga- : 0,82 fois dix puissance moins 10 seconde

Oméga zéro c : 6,9 fois dix puissance moins 14 seconde

Baryons Xi :

Xi+ c : 4,4 fois dix puissance moins 13 seconde

Xi- : 1,6 fois dix puissance moins 10 seconde

Xi zéro : 2,9 fois dix puissance moins seconde

Xi zéro c : 1,1 fois dix puissance moins 13 seconde

Baryons Sigma :

Sigma+ : 0,8 fois dix puissance moins 10 seconde

Sigma zéro : 7,4 fois dix puissance moins 20 seconde

Sigma - : 1,5 fois dix puissance moins 10 seconde

Mésons Eta :

Eta+ : 5 fois fois dix puissance moins dix-neuf seconde

Eta prime : 3,39 fois dix puissance moins 21 seconde

Eta c : 2,30 fois dix puissance moins 23 seconde

Mésons Rho :

Rho+ : 0,4 fois dix puissance moins 23 seconde

Rho- : 0,4 fois dix puissance moins 23 seconde

Rho zéro : 0,4 fois dix puissance moins 23 seconde

Méson Phi : 20 fois dix puissance moins 23 seconde

Mésons D :

D+ : 10,6 fois dix puissance moins 13 seconde

D- : 10,6 fois dix puissance moins 13 seconde

D zero : 4,2 fois dix puissance moins 13 seconde

Ds+ : 4,7 fois dix puissance moins 13 seconde

Ds- : 4,7 fois dix puissance moins 13 seconde

Méson Ji/Phi : 7,2 fois dix puissance moins 21 seconde

Mésons B :

B+ : 1,5 fois dix puissance moins 12 seconde

B- : 1,5 fois dix puissance moins 12 seconde

B zéro : 1,5 fois dix puissance moins 12 seconde

Méson Upsilon : 1,3 fois dix puissance moins 20 seconde

Boson W : 3 fois dix puissance moins 25 seconde

Boson Z : 3 fois dix puissance moins 25 seconde

Boson de Higgs : 1,56 fois dix puissance moins 22 seconde

Restent les durées d'oscillations des neutrinos, les durées des transitions des particules excitées, etc.

Temps de désintégration (temps de demi-vie) des noyaux radioactifs :

Béryllium 8 : 6,7 fois dix puissance moins 17 seconde

Molybdène 99 : 65,94 heures

Iode 131 : 8,0207 jours

Cobalt 60 : 5,2714 années

Krypton 85 : 10,76 années

Strontium 90 : 28,78 années

Césium 137 : 30,07 années

Américium 241 : 432,2 années

Radium 226 : 1 602 années

Carbone 14 : 5 730 années

Plutonium 239 : 24 110 années

Neptunium 237 : 2,144 millions d'années

Iode 129 : 15,7 millions d'années

Plutonium 244 : 80,8 millions d'années

Uranium 235 : 703,8 millions d'années

Potassium 40 : 1,248 milliards d'années

Uranium 238 : 4,4688 milliards d'années

Thorium 232 : 14,05 milliards d'années

Lire ici les énergies de toutes les sortes de particules

Transition du neutrino

Temps du vide quantique :

Apparition (et disparition) de paires virtuelles électron-positron : dix puissance moins vingt et une seconde

Apparition (et disparition) de paires pions virtuels et antipions : dix puissance moins vingt quatre seconde

Apparition (et disparition) de paires virtuelles proton-antiproton : dix puissance moins vingt-cinq seconde

Apparition (et disparition) de paires de W et Z : dix puissance moins vingt-six seconde

Temps de Planck : 5,4 fois dix puissance moins quarante quatre seconde

En guise de conclusion :

« Je n'ai pas bien compris ce que vous pensez finalement de ce que serait ce temps réel, physique ? » nous dit un lecteur…

Eh bien, il apparaît que le temps ne préexiste pas aux interactions mais est produit par elles. Ce qui signifie qu'il n'y a pas un temps de la particule individuelle qui s'écoulerait graduellement, de manière fixée, figée, liée à un seul objet mais un temps qui émerge d'un grand nombre d'interactions, par exemple pour un grand nombre de noyaux radioactifs ou un grand nombre de cellules cardiaques interactives, ou un grand nombre de particules virtuelles du vide, un grand nombre de molécules, etc.

Le temps est-il réel (c'est-à-dire physique) ou subjectif ?

Les rythmes biologiques

Faut-il opposer diamétralement la matière vivante et la matière inerte ?

Inerte, la matière non vivante ?!!!

Qu'est-ce que le temps ?

Comment le Vivant mesure le Temps

Lire encore

La dialectique de l'instant et de la durée

Robert Paris — 2014-03-25T02:26:00Z

La dialectique de l'instant et de la durée

Nous allons discuter des concepts d'instant et de durée plus encore que de leur valeur mathématique. Souvent le calcul de la valeur peut cacher le fait que la question fondamentale de la notion n'est pas résolue. Ce n'est pas parce qu'on choisit de donner des valeurs aux instants en supposant un écoulement régulier du temps et qu'on sait qu'une durée est la différence des temps des extrémités (instant de départ et instant d'arrivée) sans que l'on sache quoique ce soit sur ce qu'est le temps ni sur ce que sont durée et instant. Une fois encore, calculer n'est pas comprendre ni concevoir et la connaissance du fonctionnement naturel nécessite de la compréhension plus encore que des calculs. L'outil de calcul doit être adapté aux besoins de compréhension et non l'inverse.

“A quelle heure” et “dans combien de temps” sont des questions auxquelles on répond par des valeurs numériques ayant les mêmes unités (par exemple la seconde) comme s'il s'agissait clairement du même objet physique alors que durée et instant, comme nous allons le voir, obéissent à des logiques opposées.

Remarquons en effet que le temps a une double nature et que durée et instant, ses deux formes d'expression, sont des notions contraires. La durée a un début et une fin, pas l'instant. La durée est continue, l'instant est discontinu, ponctuel, discret et quantifié. Les durées s'additionnent, pas les instants. La durée a une mesure, pas l'instant. L'instant est lié à la notion d'événement, phénomène ponctuel et qui manifeste déjà l'irréversibilité (on se place avant ou après un événement), pas la durée. L'instant a une position particulière dans la chronologie tandis qu'une durée peut se placer n'importe où par rapport à un écoulement chronologique. On peut subdiviser la durée mais on ne peut pas subdiviser l'instant. On peut multiplier la durée mais on ne peut pas multiplier l'instant. Etc, etc…

On pourrait penser que l'on va pouvoir cependant unifier ces deux notions de manière simple. Il n'en est rien. Une des idées pour y parvenir consisterait à considérer la durée tout simplement comme une somme d'instants. Mais, si on considère que l'instant vaut un temps nul, une somme de temps nuls serait encore d'une durée nulle. Et, si on considère que l'instant n'est pas un temps nul mais minimal, alors il est lui-même durée et on ne peut pas définir la durée par la durée courte de l'instant… On considérerait alors cependant que tout n'est que durée. Mais justement, la durée nécessite un point de départ et un point d'arrivée et ils semblent confondus (ou ne sont pas distinguables dans l'instant. La durée est décrite par un nombre alors que, s'il s'agissait d'une durée, on serait incapables de dire si ce qui devrait mesurer sa durée c'est zéro ou un nombre trop petit pour être mesuré.

Fondamentalement, on ne peut pas se dire que la durée est la somme des instants car l'instant est relié à l'événement ou à sa perception or les événements physiques ne peuvent pas se dérouler comme un continuum et la perception non plus n'est pas capable d'agir en continu. Il faut une relaxation aussi bien à l'œil, au nerf ou à la molécule…

La physique nous a appris à mesurer des temps de plus en plus courts. Désormais, la physique sait traiter de très courtes durées. Elles les mesurent jusqu'à la centaine d'attosecondes (10-18). La biophysique et la chimie, de leur côté, travaillent jusqu'à la femtoseconde (10-15) et il existe, depuis Ahmed Zewail (prix Nobel 1999) une femtochimie et une "spectroscopie femtoseconde". Cependant, nous ne pouvons même pas concevoir qu'une expérience définisse la continuité c'est-à-dire des événements qui se succèdent sans interruption.

Cependant, notre intuition ne nous dit-elle pas que le temps est continu et que les instants ne sont que des points de passage ? Eh bien non, justement, toutes les mesures réelles du temps ne sont que des phénomènes discontinus depuis l'égrainement du boulier, le passage des grains de sable dans le sablier, les crans de la montre. Même les montres les plus modernes mesurent des quantités de temps minimes mais pas infiniment petites. Jamais on n'accède dans un phénomène physique à la continuité et aucun de ces phénomènes ne peut donc imager l'écoulement prétendument continu du temps.

L'idée d'un temps ressemblant à l'axe de coordonnées des nombres est une illusion. On croit ainsi pour diviser le temps à l'infini. La divisibilité à l'infini du temps est une illusion qu'a dévoilé en son temps Zénon dans ses paradoxes. Cela nécessiterait de diviser à l'infini le phénomène physique. Il y a un moment, dans la division, où l'on accède à un niveau hiérarchique nouveau, avec une réalité nouvelle qui n'est pas l'ancienne réalité, simplement divisée par un nombre. L'impression mentale de pouvoir diviser à l'infini la réalité sensible comme le temps est une illusion.

Nous croyons que le nombre suffit à décrire parfaitement le temps et qu'il suffit d'y rajouter un étalon, une échelle de mesure. Mais la réalité du temps dépasse largement le nombre. Alors que le nombre est quelque chose de fixe, de figé, le temps est construction et destruction, puis reconstruction, de dynamique, de changeant.

Le temps intègre présent, passé et avenir alors que le nombre n'est que présent. Dans le temps, il y a l'actuel mais il y a aussi de l'histoire et du potentiel…

L'instant est le temps fugitif qui meurt dès qu'il est né, comme l'événement qui le marque. L'instant prouve sans cesse que le temps est là pour mourir.

On pourrait croire que le temps n'est pas marqué par un seul événement puisqu'il suffit que deux événements soient simultanés. Erreur ! La relativité montre que ce n'est pas possible et que la simultanéité peut être une illusion.

Le nombre n'est qu'un produit de la mesure mais le temps n'a pas besoin de mesure pour exister. Il lui suffit d'interactions. La mesure est humaine. C'est l'homme qui a besoin des nombres pour se représenter l'évolution « dans le temps » mais la matière, elle, n'a pas besoin de savoir compter ni de mesure le compte du temps pour interagir et définir un temps d'interaction…

On est très loin de la conception newtonienne du flux continu du temps couplé à une notion de l'instant complètement ponctuel, une variable numérique indépendante de la réalité matérielle présente. Nous sommes arrivés à l'espace-temps-vide-matière qui est très différent des notions de Newton…

Durée et instant sont des contraires mais ils ont un besoin essentiel l'un de l'autre, des contraires dialectiques qui se combattent sans cesse mais s'entretiennent sans cesse mutuellement, qui se questionnent sans cesse l'un l'autre, qui se détruisent aussi sans cesse l'un l'autre. Durée et instant sont deux pôles contradictoires et inséparables comme les pôles d'un aimant. Peut-on définir la position d'un instant sans définir de durée et peut-on définir une durée sans la compter entre deux instants ?

Ce besoin l'un de l'autre est marqué dès que l'on veut définir ces notions.

– La durée est la mesure d'un temps encadré entre deux instants.

– L'instant est une durée minimale qui ne permet pas, à l'aide du phénomène étudié ou à l'échelle concernée, de distinguer valablement le début de la fin.

La mécanique des corps solides donne une bonne image de ces deux notions :

– La notion de durée suggère un déplacement d'un objet donné entre deux positions données.

– La notion d'instant donné suggère la position donnée d'un objet donné se déplaçant suivant un mouvement connu. On tombe là dans la dialectique du repos et du mouvement comme l'avait déjà compris Platon : « Il y a cette étrange entité de l'instant qui se place entre le mouvement et le repos, sans être dans aucun temps, et c'est là que vient et de là que part le changement, soit du mouvement au repos, soit du repos au mouvement. »

Durée et instant sont bel et bien des concepts qui ne cessent de se combattre l'un l'autre et on aimerait bien savoir ce que l'étude de la physique nous permet de savoir du temps. Il s'écoule dans un sens ou pas ? Il préexiste à la matière ou pas ? Il préexiste à l'espace vide ou pas ? D'où vient-il ? Est il un nombre ou un objet physique ? Même si nous ne prétendons nullement avoir de réponse définitive ni sure à ces questions, cela n'empêche pas d'y réfléchir à partir des connaissances actuelles de la physique et de la philosophie.

Oui, il est très probable que l'instant en lui-même possède une durée propre. En effet, pour marquer un instant, il faut un événement physique. Or, aucun événement physique n'a lieu en un temps nul. Le temps nul n'existe pas : le temps minimal est le temps de Planck. Du fait de la quantification, on ne peut pas descendre en dessous du temps de Planck et un déroulement continu du temps n'est pas possible. On ne peut donc concevoir la durée comme un continuum ni l'instant comme un nombre de dimension nulle.

Est-ce que la physique ne nous permettrait pas de supprimer l'une des deux notions ou de faire dépendre l'une de l'autre ou faire définir l'une par l'autre. Par exemple, l'instant serait la durée de quantité minimale.

Manque de chance, ce n'est pas confirmé par la physique…

Et tout d'abord pour une raison qui rend la question encore plus complexe : le temps est fractal !!! En effet, à l'intérieur d'un temps, qu'il soit durée ou instant, il y a toujours une infinité d'autres temps qui correspondent à des univers emboîtés. L'existence de ces niveaux hiérarchiques est une des causes fondamentales qui empêche toute image continue de l'univers matériel, de l'espace et du temps.

Une autre raison est que le temps n'intervient jamais seul comme un individu qui vit sa vie de manière indépendante. Il est toujours couplé à l'énergie. La réalité du monde matériel et lumineux comme de l'univers du vide est le quanta d'action (le produit d'un temps et d'une énergie) et l'action se divise dialectiquement en temps d'un côté et énergie de l'autre, pour ensuite se recoupler et ainsi de suite à l'infini….

Un autre fait empêche le temps se comporter de manière indépendante : son couplage à l'espace, au vide et à la matière au point que l'on peut parler d'un ensemble espace-temps-vide-matière. Chercher de manière autonome un « écoulement du temps », une « mesure du temps » est donc illusoire. De même qu'il est illusoire de chercher de manière indépendante la matière alors qu'elle dépend elle aussi des autres éléments. On se souvient de l'ancienne conception du temps affirmée par Isaac Newton : « Le temps, vrai et mathématique, sans relation avec rien d'extérieur, coule uniformément. » Ces vieilles idées sont si loin de nous qu'on croirait qu'un temps infini s'est écoulé depuis Newton !

Le temps n'est pas un nombre ni comme marque de l'instant, ni comme longueur de la durée, mais un être physique fugitif et contradictoire, qui apparaît et disparaît, qui se construit et se détruit.

Durée et instant sont contraires au sens où ils se détruisent et se construisent sans cesse mutuellement. L'événement de l'instant détruit le phénomène de la durée autant que la période de durée du phénomène est négation de l'événement qui lui donne naissance.

Et la notion de destruction/construction du temps a un sens physique et pas seulement philosophique. L'existence des antiparticules dans le vide quantique est un destructeur du temps puisque les antiparticules parcourent le temps en sens inverse et qu'elles entrent sans cesse en relation avec les particules du vide. Les temps que parcourent particules et antiparticules du vide sont très courts avant que leur interaction les fasse disparaitre pour se transformer en photons virtuels qui, à nouveau, vont se dissocier pour former de nouveaux couples particule/antiparticule virtuels.

De quelles expériences de la physique tire-t-on la notion d'instant et desquelles tire-t-on la notion de durée ? On verra ainsi si les deux notions sont valides physiquement et si elles ne décrivent pas tout simplement des réalités diverses. On verra aussi si on ne peut pas construire ainsi une dualité, une dichotomie, une intégration des deux notions, tout mais pas un couple de contraires dialectiques ! N'oublions pas que le commun des mortels de la société actuelle n'aime pas la dialectique de Hegel et Marx qui a une odeur de soufre….

Eh oui, au fait, existe-t-il des phénomènes qui présentent quelque chose qui ressemble à un instant et d'autres phénomènes qui présentent une notion de durée ? La réponse est oui. Ces phénomènes existent.

Les hommes l'ont constaté bien avant d'étudier scientifiquement la physique. Ils ont remarqué des phénomènes qui se reproduisent de manière cyclique comme le jour et la nuit ou les saisons et qui permettent de définir le temps qui passe (par exemple, par la hauteur du soleil dans le ciel) et d'autres phénomènes que sont les événements qui se déroulent autour de nous sans cesse qui permettent de définir des instants (par exemple, l'observation de l'écoulement d'un torrent en crue chargé d'une quantité d'objets comme branches, troncs d'arbres, feuilles, etc… présente une série d'instants successifs marqués par le passage de chaque objet sous le pont). C'est ce que l'on appelle le temps cyclique et le temps sagittal. Le temps cyclique correspond à la notion de durée et le temps sagittal à celle d'instants.

Mais on peut étayer ces notions intuitives du temps sur des expériences de physique beaucoup plus pointues. Par exemple, on peut présenter des expériences où le phénomène semble quasi instantané et d'autres où il y a une durée. Le premier cas sera par exemple celui de l'émission de photon lumineux et le second par exemple celui de la diffusion de chaleur.

Ce ne sont pas les seuls exemples : on peut parler d'instant de désintégration d'un noyau atomique instable, d'instant d'émission, d'instant de changement d'état comme on peut parler de durée de vie de l'étoile, de la particule, de l'état. On peut également parler de durée de mise à l'équilibre

Mais existe-t-il des phénomènes tout à fait instantanés, de durée zéro, et qui permettraient qu'un phénomène du même type se déroule tout de suite après ? En somme, est-il possible que la durée soit une succession continue d'instants ponctuels à la manière de la ligne droite sur laquelle on peut disposer des points ? Il ne semble pas. Du moment qu'un phénomène est fondé sur une interaction, il y a nécessairement un temps de relaxation et donc un trou. Les phénomènes physiques, tels que nous les connaissons aujourd'hui, ne laissent pas place à la croyance en la continuité : les objets sont discontinus, les échanges énergétiques aussi (quanta) et, comme on l'a dit, le temps admet lui aussi un temps minimal, de même que l'espace.

Cependant, puisque le temps semble donner raison à une notion dans certains phénomènes et à une autre dans d'autres types de phénomènes, ne peut-on en rester à cette dichotomie ?

Il ne semble pas et pour plusieurs raisons, de plusieurs types.

Tout d'abord, on a vu au début de ce texte que, dans la définition même de durée et d'instant, chaque concept nécessite l'autre.

Tout phénomène a à la fois une durée de vie et un instant d'émission ou de formation et il est donc impossible de réserver une des notions à certains phénomènes et l'autre à d'autres types de phénomènes.

On va voir aussi que, dans tous les phénomènes, l'instant nécessite la durée comme, plus généralement, le temps court nécessite le temps long.

Un épisode de temps ne peut s'écouler en fractions aussi petites qu'on le souhaite puisqu'il faut s'arrêter aux limites quantiques de Planck. Cela résulte d'une discontinuité fondamentale du temps. Un intervalle n'est défini que par la taille de la singularité, et est inversement proportionnel à la taille de cette singularité. C'est ce qu'exprime la relation quantique énergie multiplié par temps égale constante de Planck. Le plus petit intervalle possible correspond à la plus grande énergie. Pour un phénomène se déroulant en un temps ponctuel, il faudrait donc une énergie infinie ! En effet le quanta vaut E x t = h donc t = 0 impose E infini…

Toutes ces remarques suffisent-elles à faire de la durée et de l'instant deux notions dialectiquement imbriquées. Il faudrait encore exposer le processus physique par lequel l'un se change en l'autre. Ce processus est tout simplement le changement d'échelle. Exactement comme l'étoile apparaît comme un point dans le ciel lorsqu'elle est vue de loin et est un soleil si elle est vue de près, la durée peut sembler un instant si on la mesure relativement à des durées infiniment plus grandes. Pour la durée d'existence d'une espèce, l'apparition de l'espèce est un instant. Pour la durée de vie d'un individu, la naissance et la mort sont des instants. Ainsi, devant la durée des périodes glaciaires, l'épisode de glaciation apparaît comme un instant. La transformation d'échelle, qui mène ainsi à des monde emboités, transforme également durée et instant l'un dans l'autre suivant que l'on grandisse ou diminue l'échelle des observations et aussi, du coup, le type de phénomène observé.
Il faut même remarquer que ces deux pôles opposés et inséparables n'existent que relativement l'un à l'autre. C'est devant la durée que l'instant apparaît ponctuel et c'est devant l'instant que la durée apparaît continue.

Philosophiquement et psychologiquement, il y a belle lurette que les hommes ont fait cette constatation étonnante : certains instants (cuisants et douloureux) semblent durer des siècles parce qu'on vit intensément ces instants alors que des mois, des années ou même toute une vie semblent passer très vite si on les examine de loin.

En fait, ce type de remarques subjectives sur le temps ne mènent pas à des conceptions bien différentes des remarques que nous faisons à l'aide des phénomènes physiques puisque nous venons de voir que celui-ci est relatif aux phénomènes qui s'y déroulent. Par exemple, l'écoulement du temps n'est pas le même à proximité de grandes masses de matière que dans le vide loin de toute matière de masse inerte.

Bien sûr, il existe des philosophes et des physiciens qui ont déclaré que le temps était une invention humaine ou une interface entre l'homme et la nature mais pas un phénomène objectif, physique. Cependant, personne n'est parvenu à sortir de non-être que serait le temps de toutes les équations de la physique pas plus que de l'évolution des espèces ou de l'évolution de l'univers. Si c'est une illusion humaine, le temps risque bien de le rester car nous ne pouvons nous empêcher de raisonner sans cesse par rapport à lui : quel temps fera-t-il demain, vais-je avoir le temps, combien de temps faut-il pour faire ceci ou cela, etc, etc…

Dès qu'une notion montre son caractère dialectique, certains penseurs ont tendance à lui attribuer un caractère purement subjectif parce que ces auteurs n'ont jamais admis que le monde puisse aller contre le formalisme qu'ils ont en tête et pour lequel c'est « oui ou non, le tiers étant exclus », pour lequel « le tout est la somme des parties » et « le oui ne peut pas se transformer en non et réciproquement »… Ces auteurs préfèreraient nier l'existence même du monde que d'admettre que la matière et la lumière sont à la fois onde et corpuscule, que le temps est à la fois instant et durée, que le vide quantique est à la fois particule et antiparticule, que le temps du vide va à la fois vers le passé et vers le futur, que la matière et que la vie sont à la fois la conservation et la transformation et finalement que le temps peut à la fois être discret et créer une apparence de continuité, peut ne pas être fondé sur une échelle linéaire et en donner l'apparence dans certaines conditions d'existence assez régulières de la matière, que le temps peut être à la fois ordre dans la matière et désordre dans le vide, etc….

Aristote, écrit dans « Métaphysique » (Livre IV) :

« Ainsi que nous l'avons dit, il y a des philosophes qui prétendent qu'il est possible que la même chose soit et ne soit pas, et que l'esprit peut avoir la pensée simultanée des contraires. Bon nombre de Physiciens aussi admettent cette possibilité. Mais, quant à nous, nous affirmons qu'il ne se peut jamais qu'en même temps une même chose soit et ne soit pas ; et c'est en vertu de cette conviction que nous avons déclaré ce principe le plus incontestable de tous les principes. »

Nous avons un exemple fameux de penseur qui récuse le temps objectif en la personne de Kant qui déclarait : « Le temps n'est pas un concept empirique ou qui dérive de quelque expérience… mais une forme pure de l'intuition sensible. »

On sait aussi qu'un physicien aussi sérieux qu'Einstein a souvent affirmé que « le temps est illusion ». En effet, s'il emploie une variable temps dans ses équations, celle-ci pourrait y être transformée en son opposé sans que les lois semblent changer alors que nous savons bien qu'on ne peut pas renverser le sens d'un film de la réalité sans s'en rendre compte. Et ce n'est pas seulement la question du film et de notre perception sensible mais de la réalité elle-même : on a tous vus un verre qui casse mais jamais un verre qui se reconstitue en récupérant ses morceaux. Le sens d'écoulement du temps n'est pas une illusion mais une propriété émergente qui apparaît à une certaine échelle de la matière, propriété qui n'existe pas par exemple dans le vide quantique ou pour un petit nombre de particules. Cela n'a rien de particulièrement extraordinaire. Nombre de propriétés sont elles aussi émergentes pour un grand nombre de particules comme les paramètres de température et de pression qui n'ont aucune signification à une échelle inférieure de la réalité. Cela ne veut pas dire que ce seraient nos sensations qui inventeraient ces paramètres !

La dépendance du temps vis-à-vis de la présence ou non de matière nous est clairement montrée par le fait que le temps est désordonné dans le vide et aussi que le temps est courbé avec l'espace en présence de matière (relativité généralisée d'Einstein).

On est souvent étonné par les petites dimensions des durées des premières transformations de l'Univers après le Big Bang. Ce sont de toutes petites fractions de seconde qui s'écoulent entre le Big Bang et l'épisode d'inflation par exemple. Mais, si on effectue une remise à l'échelle entre les dimensions d'espace de ce premier univers et le notre il faudrait modifier ces fractions de secondes en les multipliant par environ dix puissance quarante ! On voit que les étapes de la formation de l'univers ne sont plus aussi ponctuelles et que le passage du Big Bang à l'inflation et les épisodes suivants de la formation de l'univers ne sont plus aussi instantanés qu'ils le paraissent, vus de notre état actuel…

Que le temps soit relatif ne devrait pas nous étonner ni nous faire penser que le temps n'existe pas physiquement et n'est qu'une création arbitraire de notre psychologie. Même notre psychologie admet des temps qui sont objectifs car, comme les temps de la matière, ils sont le produit de phénomènes physiques.
Que le temps soit relatif ne devrait pas nous étonner dans un autre sens : le temps n'est pas un objet ni un élément fixe ni indépendant. Il exprime une interaction. Il est dialectique parce que cette interaction l'est, elle produit des phénomènes puis les détruit.

L'interaction n'existe que sur une certaine durée parce qu'elle s'autodétruit ensuite et elle détruit avec elle le temps de l'interaction. Comme le souligne Stephen Jay Gould dans l'article cité ci-dessous, le temps-instant et le temps-durée sont des situations contradictoires et profondément imbriquées et non une dichotomie.

Pourquoi le temps ne pourrait-il pas être imagé par un axe de coordonnée, par un déroulement continu, comme l'ont longtemps admis les physiciens qui se fondaient sur des images mécanistes, comme celle d'un objet se déplaçant continûment ? Cela permettrait de diviser ce temps en intervalles en fonction de la durée de l'action envisagée ce qui suppose une linéarité du temps, c'est-à-dire que les durées s'additionnent ou peuvent être multipliées arbitrairement.

La physique relativiste et quantique donne de multiples arguments qui vont à l'encontre d'un temps linéaire et continu. Le premier d'entre eux provient du lien entre temps et matière. Le temps ne s'écoule pas au même rythme près des masses, comme l'a montré la Relativité d'Einstein. Le second argument provient du fait que l'on ne peut pas étudier ce qui se passe sur des durées arbitrairement petites. C'est une conséquence de la physique quantique. Plus on veut intervenir dans un temps court, plus il faut une énergie importante. C'est la fameuse inégalité d'Heisenberg. La totalité de l'énergie de l'univers qui est finie permet seulement d'intervenir dans un intervalle de temps appelé temps de Planck. En dessous des dimensions de Planck, il n'existe pas de matière permettant d'intervenir sur les fluctuations des ondes électromagnétiques du vide. Par conséquent, un intervalle de temps n'est pas une somme d'intervalles arbitrairement petits.

Les fluctuations du vide peuvent être porteuses d'une énergie illimitée à condition que ce soit dans un intervalle de temps inversement proportionnel. On peut donc descendre en dessous du temps de Planck mais à condition de renoncer aux lois qui régissent la matière-lumière. La conservation de l'énergie comme celle des autres facteurs globalement fixes (charge électrique, spin, moment électrique, isospin…), qui n'existe pas au niveau du vide, n'est que le bilan global du processus dans lequel cette conservation est bel et bien violée en permanence. La conservation suppose la transformation de la même manière que la lutte des classes fonde l'ordre de la classe dirigeante. Mais cet ordre, même s'il dure, ne supprime jamais la lutte sous-jacente qui finit toujours pas exploser.

La discontinuité est une notion fondamentale de la physique de la matière, puisque celle-ci adopte finalement un processus du type de celui du boson de Higgs. Ce boson passant d'une particule du vide à une autre et lui transmettant la propriété « matière » de la masse, introduit en effet la discontinuité au fondement même. Elle signifie en effet qu'une particule matérielle n'est pas une particule fixe mais, surtout, elle suppose qu'il y a une rupture. Une particule est matérielle puis une autre l'est. Et, entre les deux, une particule a perdu son boson de Higgs et l'autre ne l'a pas encore gagné. La matière apparaît et disparaît ainsi. La matière rend sa propriété au vide qui lui avait transmise. La matière est donc sans cesse créée et détruite. Il y a des cycles vide-matière-vide. La matière n'est qu'un état transitoire du vide. En termes ordre/désordre, cela suppose des cycles désordre-ordre-désordre dans lesquels le choc du passage à l'ordre est la matière. La matière est donc liée à un phénomène se déclenchant rapidement au sein d'un phénomène plus lent.

Le temps ordonné, circulant régulièrement dans un sens, est ce qui distingue une zone contenant de la matière macroscopique d'une zone de vide, avec une transition dans les zones contenant un tout petit nombre de particules. Le passage de l'un à l'autre est dit phénomène de décohérence. Le temps coordonné est une propriété émergente issue des interactions nombreuses entre particules via les photons. Cela oppose particules dites réelles et particules dites virtuelles. Le temps existe dans le vide quantique mais il y est désordonné.

La physique quantique n'est pas la seule à avoir bouleversé notre vision du temps. La Relativité aussi. Max Planck écrit ainsi dans "Initiations à la physique : "Le principe de la constance de la vitesse de la lumière rend impossible une mesure absolue du temps, c'est-à-dire une détermination indépendante de l'état de mouvement de l'observateur.

Le temps dans le vide quantique est particulièrement dérangeant pour notre ancienne image du temps. Il semble que le temps à notre échelle, loin d'être une notion de base, soit un paramètre émergent c'est-à-dire qui soit construit par la dynamique d'un grand nombre de particules, les particules éphémères du vide.
En premier lieu, il faut renoncer à l'ancienne conception d'un temps continu à l'écoulement régulier, préétabli, qui existerait de manière indépendante des masses. Il faut également renoncer à l'ancien temps newtonien (ou einsteinien) qui serait une variable abstraite mathématique continue passant par toutes les valeurs intermédiaires au niveau infinitésimal. Le temps est quantique et fractal. Il ne peut descendre dans l'infiniment petit sans changement de niveau hiérarchique.

Comme l'écrit Michel Paty dans "La flèche du temps", " A partir de Newton, (...) le cours du temps se reconstruit à l'aide de l'équation différentielle et des conditions initiales données ou supposées, mais c'est un temps neutre, sans qualité, sans "odeur", sans accident, sans vécu circonstancié ou subjectif, qui signale l'équivalence de tous les instants du temps, comme de tous les points des trajectoires. (...) Le temps abstrait fonctionne dès lors comme un cadre absolu pour les événements, "absolu et mathématique" (entendons : d'expression mathématique), bien que physique, sans influence sur lui des objets et des phénomènes qui s'inscrivent dans son cours. Les objets et les évéments sont pensés "dans le temps". (...) ce trait de notre connaissance des phénomènes de la nature semblait inexorable, jusqu'à ce que - scandale ! -, la physique contemporaine en vienne à retrouver, sinon l'histoire, du moins une certaine "consistance" du temps. (...) Isaac Barrow, qui exerça une certaine influence sur Newton, (...) considère, dans ses "Leçons de géométrie", le flux du temps en analogie à la continuité d'une ligne droite engendrée à partir de points, et laisse entendre que l'on peut concevoir des instants, ou "moments" du temps, bien que ce dernier soit pensé fondamentalement comme une durée en flux continu - conception que l'on trouve également chez Newton -, de même que l'on se représente des points sur une droite. Le temps instantané, dont la définition se cherche ici, pose les mêmes problèmes que la nature du point et la divisibilité de la ligne et de l'espace, objet depuis Zénon d'Elée de controverses classiques. (...) C'est à Isaac Newton que devait revenir la construction du temps instantané à partir du temps conçu comme une durée, en corrélation à l'invention du nouveau calcul, créé en grande partie pour les besoins de la cause, bien que les "Principia" ne fassent pratiquement pas explicitement appel à sa théorie ou méthode des fluxions. (...) La définition du temps de Newton (...) a surtout pour rôle de préparer la condition d'une formulation plus radicale du concept de temps, sous les espèces d'une grandeur mathématisée, singulière et à variation continue, c'est-à-dire différentielle. (...) C'est ainsi qu'il caractérise le temps de la manière que l'on connaît : "Le temps absolu, vrai et mathématique, qui est sans relation à quoi que ce soit d'extérieur, en lui-même et de par sa nature, coule uniformément ; on l'appelle aussi "durée". Remarquons que c'est la durée qui définit d'abord le temps, c'est-à-dire son flux continuel, et non les instants, qui ne sont pas mentionnés. (...) La relation du temps absolu telle que Newton la conçoit a lieu dans un seul sens : le temps détermine les phénomènes, non l'inverse, car il existe par lui-même, et son ordre est immuable. Par ailleurs, sa conceptualisation d'un temps et d'un espace supposés naturels est, en vérité, une construction. Le statut absolu de l'espace et du temps est lié à leur caractère mathématique, qui en fait aussi des grandeurs continues. (...) L'espace-temps de la Relativité restreinte reprend certains caractères de la définition newtonienne de l'espace et du temps. Tout d'abord la continuité. Que ces grandeurs soient continues, cela tient à ce que, même si elles sont étroitement mêlées, elles sont pensées à partir de l'espace et du temps des corps, représentés par des grandeurs différentielles. (...) Abordons maintenant la construction de l'espace-temps de la Relativité générale et sa signification physique. (...) cette fois-ci, l'espace-temps n'est plus considéré comme indépendant des corps matériels qu'il contient. Sa structure n'est plus immuable et elle est donnée par la distribution de la masse-énergie des corps, c'est-à-dire des champs de gravitation dont ces corps sont la source. "

Dans « Aux racines du temps », Stephen Jay Gould combat d'idée d'une dichotomie entre temps sagittal et temps cyclique.

Rétroaction du lent et du rapide

Robert Paris — 2013-06-28T02:26:00Z

Rétroaction du lent et du rapide

- Chapter 06 : Feedback between rapid and slow - Rétroaction du lent et du rapide / Temps