Onzième extrait de la conférence de Prigogine, Temps à devenir

De manière plus précise, Poincaré a montré que la non-intégrabilité était due à des phénomènes de résonnance qui conduisent alors à des divergences. Le détail n’a pas d’importance, mais ce qui est intéressant, c’est que les résultats de Poincaré ont montré que les équations de Newton n’étaient pas suffisantes pour résoudre un problème dynamique [l’horizon de prédictibilité de Liapounov est limité]. Que même si vous avez les équations, les solutions restent ambiguës [au-delà de l’horizon de Liapounov, les solutions sont multiples]. C’est dans de tels systèmes que s’introduisent les notions de probabilité et donc d’irréversibilité [dès qu’il y a probabilité, comme lorsqu’on joue aux dés, un résultat, par exemple obtenir un 2, ne permet pas de revenir aux causes puisque les mêmes causes peuvent entraîner des résultats différents].

Liapounov

« [Lorsqu’il y a irréversibilité, le temps est orienté dans une direction, il y a une flèche du temps] par exemple, si je considère le verre d’eau qui est devant moi, je puis me poser la question: dans quel sens le verre d’eau vieillit-il [se désorganise-t-il pour engendrer des réorganisations]? Les molécules d’eau ne vieillissent sûrement pas à l’échelle du temps qui m’intéresse. Mais les molécules se rencontrent, créent des corrélations, les corrélations doubles deviennent des corrélations triples et ainsi de suite. Cela continue indéfiniment. Il y a un flux de corrélations. Il y a donc des phénomènes ordonnés dans le temps qui se passent dans ce système. Par des simulations numériques, vous pouvez voir comment apparaissent les corrélations binaires, les corrélations ternaires, des corrélations impliquant de plus en plus de particules. C’est un peu comme deux personnes qui se rencontrent et qui se parlent. Une fois qu’elles ont parlé, il reste quelque chose, même quand elles s’en vont, le message se répand. Chacun de nous est au centre d’un réseau de « corrélations ». Une fois que vous dépassez les systèmes simples, les systèmes répétitifs, comme le pendule ou le mouvement périodique de la Terre autour du Soleil, vous arrivez à des situations dans lesquelles il n’y a plus de certitude, mais des situations dans lesquelles il y a une flèche du temps. Alors, la perspective devient tout à fait différente. Et l’idée qu’on peut se faire de la cosmologie est aussi tout à fait différente [la mort, c’est-à-dire la désorganisation d’un système, par exemple, n’est plus une certitude].

« La tentative de Hawking était, comme je le disais, de spatialiser le temps. Mais on peut voir les choses d’une manière tout à fait différente. On peut plutôt essayer de temporaliser l’espace, de voir quels sont les phénomènes irréversibles qui peuvent donner naissance à l’espace-temps. C’est la direction dans laquelle nous avons travaillé. L’idée, finalement, c’est qu’il faut regarder ce qui se passe aujourd’hui, étudier les phénomènes irréversibles qui se passent aujourd’hui pour comprendre par exemple comment le phénomène irréversible fondamental au début de l’univers a peut-être pu se passer. Évidemment, il y a des circonstances particulières.

« C’est peut-être le phénomène le plus irréversible qui soit parce qu’enfin comment pouvons-nous imaginer le début de l’univers? Un aspect essentiel est le passage de particules virtuelles à des particules réelles. Dans le livre de Hawking, vous avez vu ce que sont les particules « virtuelles » [par exemple, à chaque infime fraction de seconde une particule de matière et une particule d’antimatière se séparent puis refusionnent pour disparaître dans l’espace-temps]. Les particules virtuelles sont des particules qui se créent par paires, qui vivent un certain temps et puis se recombinent par suite du principe d’incertitude d’Heisenberg [le principe d’incertitude désigne toute inégalité mathématique (par exemple la position d’un objet et sa vitesse] affirmant qu’il existe une limite fondamentale à la précision à partir de laquelle il est impossible de connaître simultanément deux inégalités]. Les particules « réelles », au contraire, présentent un caractère d’indépendance (évidemment relative). Donc, la création de l’univers correspond avant tout à une création de « possibilités » [plutôt qu’à une création de choses ou d’objets indépendants les uns des autres], créant à la fois des phénomènes désordonnés et en même temps des phénomènes hautement organisés.

« Les phénomènes irréversibles ont toujours ces deux aspects, la tendance vers le désordre et la tendance vers l’ordre. Et nous trouvons ces deux aspects dans l’univers. Nous trouvons à la fois le fameux rayonnement résiduel qui contient du désordonné et en même temps les particules élémentaires, tel le proton, qui sont comme des forteresses qui ont été construites pour durer. François Jacob s’est demandé quel est le rêve d’une cellule biologique: c’est de se multiplier. Quel est le rêve d’une particule élémentaire? C’est probablement de durer. Mais pour durer, il faut des structures extraordinairement complexes dont la complexité est comparable à la complexité des molécules biologiques. Ce double aspect de désordre et d’ordre apparaît dès le début de l’univers. [Un atome très simple comme l’hydrogène est simple et stable parce qu’il est très complexe.]

Donc le prix de l’univers, c’est un prix entropique [un désordre progressif. Mais le gain, c’est l’ordre évolutif]. Je vous ai parlé tantôt de phénomènes qui se produisent loin de l’équilibre. À un certain moment, des tourbillons ou des horloges chimiques se produisent. Évidemment, l’énergie est conservée. Il n’y a pas de violation de la conservation de l’énergie, mais il y a un prix entropique, l’entropie augmente [mais aussi, on remarque des gains de complexification]. Ainsi, matière et entropie sont des concepts étroitement liés. »

 

Cela signifie, entre autres, que le passé, je veux dire l’ensemble de toutes les traces que le passé a laissées sur la réalité actuelle ne peut pas être déroulé comme si le film suivait un scénario unique. Oui, il y a un seul passé réalisé, mais on ne peut pas déduire pour autant qu’il était unilatéralement déterminé par des causes. Comme lorsqu’on joue aux dés, une fois le jeu terminé on décrit une série unique de résultats, et pourtant, il y a bien eu plusieurs passés possibles. Les jeux n’étaient pas faits. Au contraire, tout concourait à multiplier les possibilités. Le fait que le passé soit unique dans les traces de la réalité actuelle ne dit pas qu’il était unique au moment où il se jouait. Cette idée de l’unicité du passé est une illusion qui se construit à mesure que le temps passe et qu’il est retenu dans des traces que l’on appelle « mémoire ». Je ne parle pas ici de la mémoire psychologique des cerveaux, je parle des traces du passage du temps sur les ondes lumineuses, les ondes gravitationnelles, les relations entre les éléments, l’état de la matière, l’état des roches, etc.

Dixième extrait de la conférence de Prigogine, Temps à devenir

« Que sont les systèmes complexes? Il y en a essentiellement de deux types. Les systèmes complexes les plus simples, ce sont les systèmes « chaotiques ». Je vais vous donner un exemple simple de système chaotique : ce n’est pas un exemple physique, mais je prends l’exemple le plus simple qui soit, « l’application de Bernoulli », un système de nombres. Vous prenez un nombre entre 0 et 1 et vous le multipliez par deux, toutes les secondes. Et vous enlevez toujours la partie qui dépasse l’unité. Donc vous prenez, supposons 0,13, puis 0,26, 0,52, 0,04, etc. C’est une loi extrêmement simple, linéaire. Eh bien! si vous suivez les trajectoires, vous voyez qu’au bout d’un petit temps, le processus conduit à des trajectoires tout à fait différentes. Le problème de la prédiction n’est pas soluble au niveau des trajectoires. Donc, voilà un problème dont vous connaissez l’équation de mouvement, ici un peu simplifiée, et qui pourtant n’a pas une solution unique. La notion de trajectoire, qui est la notion fondamentale de la physique newtonienne, échoue ici. Par contre, si vous considérez, non pas une seule trajectoire dans cet exemple, mais une distribution de trajectoires, une probabilité de trajectoires, et que vous itérez, la probabilité devient de plus en plus simple, de plus en plus régulière, et au bout de quelques itérations, vous tendez vers le résultat final qui est une distribution uniforme des solutions probables. Donc, alors que le problème n’est pas soluble au niveau des trajectoires, il est soluble au niveau des fonctions de probabilité; il n’est soluble qu’au moment où vous considérez les ensembles des trajectoires et la notion d’irréversibilité n’apparaît pas au niveau d’une trajectoire, mais apparaît au niveau de l’ensemble des trajectoires possibles.

Prigogine

C’est un peu comme l’histoire des sociétés; l’histoire des sociétés n’apparaît pas au niveau d’un individu. Considérons la société égyptienne, ou la société grecque: je pense qu’il n’y a personne de plus intelligent aujourd’hui que Platon ou Aristote, mais c’est la société dans son ensemble qui évolue, ce sont les relations entre les hommes qui changent. Et quand je dis que je vieillis, ce ne sont pas les molécules qui vieillissent; ce sont les relations entre ces molécules qui changent. Donc je ne dois pas essayer de réduire le monde à une trajectoire ou, en mécanique quantique, à une fonction d’onde, mais je dois considérer l’ensemble des trajectoires, la probabilité des trajectoires pour comprendre le problème de l’évolution.

« Et c’est la même chose — je ne veux pas entrer dans trop de détails — pour les systèmes non intégrables. Qu’est-ce que ça signifie un système non intégrable? C’est un système — et c’est Poincaré il y a une centaine d’années qui a introduit le premier cette division — que vous ne pouvez par aucune transformation rendre semblable à un système de particules indépendantes. Il reste toujours des interactions entre les particules. Si tous les systèmes étaient intégrables, il n’y aurait pas de cohérence, il n’y aurait pas de vie, il n’y aurait pas de chimie, il y aurait des mécanismes.

 

Ici, il ne faut pas seulement comprendre que les éléments interagissent les uns avec les autres, mais qu’il y a des corrélations à longue portée comme s’il y avait un signal de coordination qui rejoignait tous les éléments en même temps. Cela donne naissance à l’idée d’une totalité qui ne se réduit pas à l’ensemble des interactions entre les éléments.

Neuvième extrait de la conférence de Prigogine, Temps à devenir

« Et les raisons pour lesquelles se produit ce changement radical d’attitudes [l’acceptation de l’apparition d’événements à travers des lois définies] sont inattendues. La première, c’est la découverte du rôle constructif du temps depuis une trentaine d’années [depuis les années 60 puisque la conférence date de 1994]. On a en effet découvert que lorsque vous allez loin de l’équilibre, par exemple en considérant une réaction chimique, que vous l’empêchez d’arriver à l’équilibre [par exemple, en maintenant l’arrivée continue de chaleur], se produisent des phénomènes extraordinaires que personne n’aurait cru possibles; par exemple, des horloges chimiques. Une horloge chimique, qu’est-ce que c’est? Prenons un exemple: vous avez des molécules, qui de rouges peuvent devenir bleues. Comment imaginez-vous voir ce phénomène? Si vous pensez que les molécules vont au hasard, vous allez avoir des flashs de bleu, puis des flashs de rouge. Mais il se produit, loin de l’équilibre, dans d’importantes classes de réactions chimiques, des phénomènes rythmiques organisés. Tout devient bleu, puis tout devient rouge, puis tout devient bleu, c’est dire qu’une cohérence [effet qui arrive en même temps sur la totalité du système] naît, qui n’existe que loin de l’équilibre. Si vous vous rapprochez de l’équilibre, vous voyez le phénomène rythmique organisé disparaître et retomber dans le hasard. [La notion d’équilibre signifie qu’un système peut osciller autour d’un état fixe. L’exemple de l’hélicoptère en position stationnaire nous montre que l’objet peut être en équilibre dynamique bien qu’il bouge et cherche constamment à se stabiliser. Mais on peut étudier des états d’équilibre dynamique non pas fondés sur un objet fixe, mais fondés sur leurs interactions comme des molécules qui danseraient pour garder une organisation d’ensemble (par exemple, le mouvement de l’eau d’une rivière autour d’une pierre). C’est un exemple de systèmes fondés sur le non-équilibre. Pour qu’un tel système retrouve son équilibre, il faudrait que la rivière cesse de couler. De tels systèmes sont des systèmes ouverts qui reçoivent de l’énergie de l’extérieur (le courant de la rivière). Les systèmes du vivant sont dans ce cas. De tels systèmes peuvent connaître des émergences d’ordre. Si par exemple, au lieu d’une eau courante, on a une eau parfaitement dormante, mais sous laquelle on installe une plaque chauffante, les molécules vont tourbillonner verticalement, danser comme des derviches tourneurs, mais à certains moments, elles formeront dans leur ensemble, des chorégraphies parfaitement organisées totalement étonnantes. C’est là que l’horloge chimique devient différente de l’horloge atomique, au lieu de mesurer la stabilité du temps, elle mesure l’orientation du temps.]

Prigogine 2

« Donc, loin de l’équilibre se produisent des phénomènes ordonnés qui n’existent pas près de l’équilibre. Si vous chauffez un liquide par en dessous, il se produit des tourbillons dans lesquels des milliards de milliards de molécules se suivent l’une l’autre. De même, un être vivant, vous le savez bien, est un ensemble de rythmes, tels le rythme cardiaque, le rythme hormonal, le rythme des ondes cérébrales, de divisions cellulaires, etc. Tous ces rythmes ne sont possibles que parce que l’être vivant est loin de l’équilibre.

« Le non-équilibre, ce n’est pas du tout les tasses qui se cassent; le non-équilibre, c’est la voie la plus extraordinaire que la nature ait inventée pour coordonner les phénomènes, pour rendre des phénomènes complexes possibles [faire en sorte qu’ils passent d’improbables à probables]. Donc, loin d’être simplement un effet du hasard, les phénomènes de non-équilibre sont notre accès vers la complexité. Et des concepts comme l’auto-organisation loin de l’équilibre, ou de structure dissipative, sont aujourd’hui des lieux communs qui sont appliqués dans des domaines nombreux, non seulement de la physique, de la chimie et de la biologie, mais aussi de la sociologie, de l’économie, et jusqu’à l’anthropologie et la linguistique. »

 

« Pour comprendre ce que cela signifie, il suffit, et je donne cet exemple : une ville par opposition à un cristal. Un cristal, c’est une structure ordonnée d’équilibre. Le cristal une fois formé, il faut le laisser tranquille sinon il peut fondre, il peut casser, mais la ville, il ne faut pas la laisser tranquille. Il faut qu’elle réagisse avec ce qui l’entoure. Et c’est cette réaction avec ce qui l’entoure qui va lui donner sa permanente figure de changement. La ville est différente suivant que c’est une forteresse, un centre religieux, un centre commercial, suivant ses interactions avec le monde extérieur. Et ce sont ces interactions avec le monde extérieur qui lui donnent sa stabilité et sa signification. Et au fond, je me dis que ce que j’ai trouvé, il y a une trentaine d’années, ces structures dissipatives, c’est une idée banale dans le domaine social et dans le domaine économique; mais, curieusement, on n’avait pas remarqué que la même chose existe au niveau de la physique et de la chimie. Que là aussi, le « loin de l’équilibre » produit de la complexité. Et s’il n’y avait pas le loin de l’équilibre, il n’y aurait pas de vie, il n’y aurait pas de cohérence. [La vie se produit grâce à un flux régulier de chaleur provenant du soleil et qui force les atomes et les molécules à danser comme des derviches pour tout à coup constituer des danses organisées ahurissantes, comme un cheval par exemple.] Loin de l’équilibre, les équations de la chimie, comme ceux de la sociologie, sont non linéaires [les conditions de départ ne suffisent pas à prédire les conditions d’arrivée]. Près de l’équilibre, on peut linéariser; il y a alors une seule solution; loin de l’équilibre, avec les mêmes conditions limites, vous avez beaucoup de solutions et c’est cela qui conduit à l’auto-organisation des molécules et des êtres vivants.

« L’idée d’auto-organisation, c’est que le système, par suite de son histoire, se meut suivant des chemins différents traversant des états différents. Et quand vous êtes dans un « état », c’est parce qu’il y a eu des événements précédents [et non des causes précédentes] qui vous y ont amenés. Si le Québec est dans telle et telle situation sociale et économique, c’est parce qu’il y a toute une série d’états, d’événements précédents qui l’ont conduit à cet état et, au fond, les différentes civilisations du monde, c’est comme des bifurcations à partir des mêmes états de départ.

« Donc, ce rôle constructif du temps aujourd’hui ne peut pas être mis en doute. Les phénomènes irréversibles, loin d’être simplement des apparences ou des choses triviales, comme le chemin vers le désordre, ont au contraire un rôle constructif extraordinaire. Évidemment, l’idée que l’irréversibilité, en contradiction avec les lois de la physique classique, serait due à nos erreurs, à notre mauvaise interprétation de ces lois, devient intenable. Aussi longtemps que la flèche du temps était considéré comme un phénomène secondaire, banal, c’était possible de l’imaginer; mais maintenant que nous voyons que c’est crucial, essentiel pour comprendre la position de la vie, la position de l’homme, alors, il devient impossible de dire que la flèche du temps est le résultat de nos erreurs.

« Cette situation était déjà claire il y a vingt ou trente ans. Malheureusement, la science est un ensemble de domaines très vastes et les chercheurs qui s’occupent de cosmologie ne connaissent pas souvent la physique des phénomènes de non-équilibre; et sans doute d’habitude, ceux qui s’occupent de physique de non-équilibre connaissent peu la cosmologie. Il y a là un manque de communication à l’intérieur du monde des scientifiques.

Mais les problèmes qui m’ont préoccupé au cours des dix ou quinze dernières années sont alors nécessairement les problèmes liant le fondement de la physique à l’existence de cette flèche du temps constructive, qui est à la base de cette « Évolution créatrice » dont parlait Bergson. Et là, quelle est la solution possible? Il n’y a pas de doute qu’il y a des cas où il n’y a pas de flèche du temps, où Newton a raison. La question est de savoir s’il a toujours raison. Est-ce que tous les systèmes dynamiques sont des systèmes dans lesquels la flèche du temps n’apparaît pas ?

Une des grandes surprises de ce siècle fut la découverte de systèmes dynamiques dans lesquels apparaît une flèche du temps. Ces systèmes dynamiques sont les systèmes instables, chaotiques, je m’excuse ici du jargon, des systèmes non intégrables de Poincaré [en simplifiant, des systèmes non prédictibles par une équation linéaire]. Et je veux citer une phrase, qui m’avait fort impressionné, d’un des grands mécaniciens de la physique de notre temps, le théoricien Sir James Lighthil, qui écrivait, il y a quelques années : « Ici, il me faut m’arrêter et parler au nom de la grande fraternité de praticiens de la mécanique. Nous sommes très conscients aujourd’hui de l’enthousiasme dans laquelle nous laissaient nos prédécesseurs pour la réussite merveilleuse de la mécanique newtonienne, cet enthousiasme les amenait à des généralisations dans le domaine de la prédictibilité, que nous savons désormais fausses. Nous voulons collectivement présenter nos excuses pour avoir induit en erreur le public cultivé en répandant, à propos du déterminisme par des systèmes qui satisfont aux lois newtoniennes du mouvement, des idées, mais qui se sont, après 1960, révélées incorrectes. »

Donc, à côté de la révolution quantique et de la révolution de la relativité, il y a une troisième révolution peut-être aussi importante, et c’est la révolution liée à la branche la plus ancienne de la physique, la dynamique, qui, maintenant, s’écarte de l’idéal de certitude et d’intemporalité.

« Je crois qu’il y a quelque chose d’absolument unique dans cette déclaration parce que, souvent, un physicien, un mathématicien doit s’excuser d’avoir fait des affirmations qu’après il doit renier. Mais entendre un des grands physiciens-mathématiciens de notre temps s’excuser d’avoir induit en erreur le public pendant trois siècles, et cela non pas sur un détail, sur quelque point particulier qui finalement n’intéresse que le spécialiste, mais sur une chose essentielle, le déterminisme, c’est cela qui rend cette déclaration extraordinaire! Il se crée donc là un fossé. Nous sommes loin de l’idéal de certitude, d’omniscience, dont vous a entretenu le livre de Hawking. Au contraire, nous arrivons à l’affirmation que le déterminisme est de portée limitée dans les systèmes dynamiques complexes [loin de l’équilibre]. »

 

Je pense qu’il faut prendre un moment pour méditer sur ce non-déterminisme. En physique, en chimie, en biologie cela ne fait pas appel à un quelconque mystère de la liberté. C’est plutôt comme si on avait prévu qu’il y ait de l’imprévu, et pas n’importe quel imprévu, un imprévu en complexification. Cependant, en haut de l’échelle biologique de la complexité, la liberté apparaît, non pas comme une absence de contraintes, mais au contraire, comme une augmentation des contraintes qui arrachent soudain des actes de liberté à un esprit qui perçoit sa propre complexité en même temps que sa propre ignorance.

Huitième extrait de la conférence de Prigogine: Temps à devenir

« Dans le mouvement de la Terre autour du Soleil, la direction du temps joue un rôle significatif uniquement à long terme; presque tout dépend des conditions initiales [mais si on regarde à plus long terme, on voit apparaître la flèche du temps dans les mouvements chaotiques et probabilistes des planètes autour du soleil ]. À ce niveau-là de la physique, on peut imaginer un univers sans direction du temps. On pouvait imaginer que le pendule est un symbole de l’univers. Pour quelqu’un qui vient des sciences du complexe, comme un chimiste, c’est beaucoup plus difficile à concevoir parce que n’importe quelle réaction chimique, comme n’importe quel processus évolutif biologique, implique une direction du temps. Donc, imaginer un univers sans temps est quelque chose de presque inconcevable du point de vue des phénomènes qui nous entourent, bien entendu, les physiciens le savent.

2017-12-23 09.01.34

« Alors, comment répondent-ils? Ils répondent par le principe anthropique [le monde est comme cela, parce que s’il n’était pas fait pour qu’on puisse exister, nous les êtres conscients, nous ne le saurions pas] ou bien ils répondent en disant: « Ah oui! mais la chimie, ce sont des phénomènes beaucoup plus compliqués; la biologie, ce sont des phénomènes encore beaucoup plus compliqués, donc vous ne savez pas leur appliquer les lois fondamentales. Vous devez faire des approximations, et ce sont ces approximations qui vous conduisent à percevoir une flèche du temps. » Mais cela, je n’ai jamais pu le croire, parce que, si c’était comme cela, nous serions par nos approximations les « pères du temps » et l’existence même de la vie serait due à nos erreurs. Or, je crois que ça c’est très difficile à imaginer, que nous soyons responsables de la vie, alors que nous sommes le résultat de l’évolution biologique. Donc, « l’histoire du temps », telle qu’il me semble, s’est faite au cours de ce siècle, et elle est très différente de l’histoire du temps telle que vous la voyez décrite dans le livre de Hawking. Il me semble que l’histoire du temps au cours de ce siècle comprend d’abord la résurgence du problème du temps et aussi les premiers essais pour répondre à l’interrogation du temps. Pourquoi résurgence? D’abord, dès le XIXe siècle, le problème du temps s’est posé. Nous [les scientifiques] ne sommes conscients du paradoxe du temps que depuis les travaux de Boltzmann, Boltzmann était fort influencé par Darwin et Boltzmann était le premier physicien à penser à une conception évolutive de l’univers comme généralisation de la conception darwinienne. Mais on a reproché à Boltzmann que ce qu’il disait était en contradiction avec les lois réversibles de Newton. Et Boltzmann, alors qu’au point de départ, était convaincu qu’il avait raison, qu’il y avait une flèche du temps dans l’univers, a accepté l’objection, et a décidé de rester fidèle à la conception newtonienne. Il était très malheureux; quand vous lisez ses travaux, vous voyez qu’il devient de plus en plus hésitant. Je compare toujours Boltzmann à un homme qui aime deux femmes à la fois et qui n’arrive pas à se décider. Et au fond il était persuadé en même temps de la conception évolutive de l’univers et de la validité des lois de Newton. Comment concilier l’un et l’autre? Au fond, c’était une contradiction qu’il n’a jamais pu résoudre et qui probablement a joué un rôle dans son suicide [Le 5 septembre 1906, Boltzmann se suicide. Sa fille Elsa le trouve pendu dans sa chambre d’hôtel. Il n’a laissé aucune note explicative de son geste.]

Donc, c’est depuis ce moment-là, il y a cent ans, que nous savons qu’il y a là un paradoxe, qu’il y a là un problème. Kant ne le savait pas; Laplace ne le savait pas. Et quand Boltzmann a reculé et qu’il a dit : « Bien, il n’y a pas de direction intrinsèque du temps, c’est vrai, ce n’est que la direction vers le probable, le désordre, c’est la tasse qui se casse », cela n’a pas déclenché de crise. Au contraire, Einstein a dit: « C’est un triomphe! » Dans son esprit, en éliminant le temps, nous nous rapprochons de la physique d’une conception cartésienne de Dieu, nous nous rapprochons de la certitude.

« Et je crois que le XXIe siècle jouera un rôle important dans l’histoire de la philosophie des sciences parce que, pour des raisons très inattendues, nous devons comprendre la flèche du temps, un univers évolutif, un univers dans lequel il n’y a pas seulement des lois, mais un univers dans lequel il y a aussi des événements, tout comme dans l’histoire. Il y a des lois et des événements. »

 

Le propre de Prigogine n’est pas d’avoir dit qu’il y a des événements. Plusieurs philosophes l’avaient dit avant lui, et cela tient du sens commun. Prigogine a défini scientifiquement et mathématiquement ce qu’est un événement : l’avènement d’un phénomène qui n’est pas déterminé unilatéralement par des causes antérieures, qui ne pouvait pas être prévu parce qu’il appartient à une classe d’avènements très improbables et qui pourtant surviennent inévitablement lorsqu’un système est loin de l’équilibre. C’est quelque chose de très étrange et d’apparemment paradoxal. Par exemple, l’avènement d’un cerveau hautement complexe sur une planète aussi géologiquement infernale que notre terre primitive était d’une probabilité incroyablement faible, et pourtant, comme tout système loin de l’équilibre, il fallait s’attendre à l’avènement d’une série de sauts évolutifs menant à une très haute complexité sans qu’il n’ait jamais été possible de prédire l’avènement d’un cerveau conscient, cela aurait pu être autre chose.

Ensuite, Prigogine a scientifiquement découvert et démontré l’existence de plusieurs classes d’événements en physique, en chimie, en biologie. Par la suite, d’autres en ont découvert en sociologie, en économie…  

Septième extrait de la conférence de Prigogine, Temps à devenir

« Hawking se demande: «Y a-t-il un lien entre l’expansion de l’univers et la flèche thermodynamique?» Et sa réponse est : « Oui, il y a un lien parce qu’il faut que l’homme puisse vivre, qu’il puisse évoluer, et c’est pour ça qu’il doit vivre dans la période d’expansion de l’univers. » Mais, de nouveau, me semble-t-il, c’est assez peu convaincant, parce que, en fait, pourquoi donner une position spéciale à l’homme? Il faut se demander plutôt : « Pourquoi l’homme? » Et, d’ailleurs, l’homme a besoin d’une flèche du temps, mais un animal a aussi besoin d’une flèche du temps. Et la croûte terrestre pour se constituer, et un minerai pour se développer ont aussi besoin d’une flèche du temps [même l’atome d’hydrogène à la base des soleils a eu besoin de la flèche du temps pour se constituer]. Donc, la flèche du temps ne peut pas être expliquée par le principe « anthropique » dont on parle beaucoup dans le livre de Hawking, parce que le principe « anthropique » signifie que l’univers est évidemment tel que l’homme puisse y trouver une place. [En réalité dans la vision de Hawking, la pellicule du film est là dans les lois de la physique et le film se déroule conformément aux équations de départ. Si quelque part dans le film l’être humain apparaît, ce n’est pas tant que la fin explique l’enchaînement des causes, c’est simplement que si le film ne nous contenait pas (nous ou toute autre conscience), nous n’en saurions rien.]

Prigogine

« En fait, la physique classique insiste sur le déterminisme et la certitude, je ne suis pas le premier, bien entendu, à l’avoir remarqué. Le point de départ de la philosophie d’Henri Bergson et aussi le point de départ de Heidegger, et de bien d’autres. Pour ces philosophes, le point de départ était de constater : « Vous voyez, la science physique ne peut pas atteindre l’essence des choses [leur organisation], qui est la temporalité; la physique reste à la surface des choses [les liens entre l’espace et l’énergie en oubliant l’organisation], elle ne parle que des choses qui se répètent [en oubliant qu’il y a aussi de la création, c’est-à-dire des moments où s’invitent des sauts d’organisation imprévisible] » C’est ce qu’a dit Bergson, et puis il ajoute: « Le temps est invention, ou rien du tout. Le temps est associé à la création de nouveautés. » Mais la physique ne peut pas parler de création de nouveautés. Curieusement, le philosophe Bergson et le physicien Einstein se rejoignaient sur ce point-là.

« Et, au fond, l’attitude que j’ai essayé d’adopter au cours de ma vie scientifique était une attitude différente. Je me suis dit que payer comme prix, pour introduire le temps, l’abandon de la science classique comme le voulaient Bergson ou Whitehead, c’était un prix trop grand, parce qu’enfin la science nous a permis d’établir un dialogue entre l’être humain et la nature. Donc, comment incorporer finalement la flèche du temps? Je me suis dit que c’est parce que nous avons étudié jusqu’à maintenant des situations trop simples [en mettant de côté l’évolution des organisations]; c’est comme si nous avions étudié des briques. La brique iranienne et la brique gothique se ressemblent, mais si vous regardez le bâtiment tout entier, le palais iranien et la cathédrale gothique ont très peu de rapport. Donc, c’est parce que nous n’avons pas dans l’histoire des sciences étudié des situations suffisamment complexes que nous n’avons pas rencontré la flèche du temps. Pour un physicien, il n’y a pas de doute, il y a des phénomènes où le temps comme irréversibilité n’intervient pas. Dans un pendule sans friction, le temps n’intervient pas [mais ce pendule n’existe que dans un imaginaire qui oublie les très petites frictions inévitables].

 

En réalité, il n’y a pas de situation simple parce que chaque petit élément est inscrit dans une totalité en mouvement. Il n’y a que des simplifications théoriques. La science classique et donc mécanique n’est valide que dans l’imaginaire qui, lui, peut faire abstraction de la complexité qu’entraîne l’appartenance de toute chose à un tout. Que la science fasse abstraction de cette appartenance pour étudier un système comme s’il était simple et séparé, on le comprend très bien, c’est une nécessité due aux limites de notre intelligence et de notre instrumentation, mais oublier la différence entre le modèle simplifié et la réalité, c’est hautement périlleux. Prigogine veut absolument réintroduire le temps et donc la complexité dans la science, car sinon, on pourrait se croire voués à la mort, alors que nous sommes voués à l’incertitude créatrice.

En science classique, le futur est dans le passé, pour Prigogine, le futur est dans l’avenir.

Sixième extrait de la conférence de Prigogine, Temps à devenir

« La relativité générale d’Einstein présente une synthèse encore beaucoup plus grandiose que la relativité restreinte. L’espace y est désormais lié à la fois au temps et à la matière; et ce lien se fait grâce au fait que, cette fois-ci, il y a une courbure de l’espace-temps et cette courbure dépend du contenu de la matière [la masse et la courbure de l’espace-temps sont exactement la même chose, c’est pourquoi la terre tourne autour du soleil comme un bille tourne dans un cône. Il ne faut pas penser que la masse cause la courbure ou que la courbure cause la masse, il n’y a pas de causalité, mais une équivalence. Cela veut dire que la matière n’agit pas sur l’espace-temps ni l’inverse, bref le temps n’est ni la conséquence ni la cause, il constitue la trame de la réalité qui comprend toujours et de façon inséparable l’espace, le temps, la masse et l’information dans des états dynamiques totaux ].

76 La vague 22,5 x 23 cm

Peinture de Pierre Lussier (symbole du temps)

« Mais la relativité générale reste une théorie newtonienne [classique] dans ce sens qu’elle exprime de nouveau des certitudes parce qu’il n’y a pas de flèche du temps [on peut se promener dans le temps comme dans l’espace en suivant n’importe quelle direction]. Donc, le temps cosmologique est exorcisé par Hawking qui fait disparaître le temps historique [tout cela parce que la relativité générale n’a pas introduit l’information dans ses équations].

Alors, comment mesurer la flèche du temps dans la perspective de Hawking? Il parle de la flèche thermodynamique [la loi physique par laquelle toute transmission ou diffusion d’énergie entraîne une perte d’information]: vous vous rappelez — je ne vais pas faire l’expérience —, vous prenez un verre, ou une tasse, vous le jetez par terre et vous voyez que la tasse ou le verre se casse en petits morceaux [elle perd de l’organisation et donc de l’information]. Voilà, c’est la flèche du temps; et la flèche du temps thermodynamique signifie simplement que vous allez d’un état ordonné, le verre entier, vers un état désordonné dans lequel le verre est cassé en mille morceaux. Voilà, c’est banal!

C’est banal, mais c’est aussi peu convaincant parce que s’il y a des tasses qu’on peut jeter par terre et casser, c’est que quelqu’un a dû les fabriquer. S’il y a des tasses qu’on casse, il y a des tasses qu’on produit. Et les tasses qu’on produit sont produites dans le même univers que les tasses qu’on casse. En d’autres termes, il est faux de penser que la flèche thermodynamique correspond à une évolution vers le désordre. Je reviendrai encore là-dessus. L’univers, tel que nous le voyons, contient des objets désordonnés — l’atmosphère dans cette chambre est formée d’un gaz dont les molécules vont dans tous les sens — mais il est plein d’objets très cohérents, très structurés. Un atome, une étoile, un être vivant sont très structurés. Donc, l’univers contient à la fois l’ordre et le désordre, et l’évolution thermodynamique, ce n’est pas seulement l’évolution vers le désordre; c’est une évolution qui comprend à la fois le passage vers l’ordre et le passage vers le désordre. »

 

Il ne faut pas oublier que Prigogine est prix Nobel de chimie. En chimie la production d’une molécule et la dislocation d’une molécule sont toutes les deux possibles, mais si l’une demande de l’énergie, l’autre produit de l’énergie. Dès qu’on met en lien l’énergie et l’information, on voit que le temps va vers la désorganisation et vers l’organisation et que cela lie l’énergie (qui a son équivalent masse) et l’organisation (qui se comprend en quantité d’informations). Nous ne sommes pas de la « poussière d’étoiles », nous sommes de l’organisation, et même un seul grain de poussière d’étoiles est très organisé.

Cinquième extrait de la conférence de Prigogine, Temps à devenir

« Pouvons-nous aujourd’hui encore voir la science comme quelque chose de désincarné, d’étranger à l’homme? Aujourd’hui, je ne crois pas que nous puissions dire que l’idéal du scientifique est de vivre dans les hautes montagnes où il n’y a pas de pollution. Ne serait-ce pas plutôt de s’intéresser aux causes de la pollution et d’essayer de créer des villes dans lesquelles il y aurait moins de pollution, de s’intéresser aux problèmes humains [de changer la trajectoire tragique de la vie humaine]?

Prigogine

« La science, après tout, n’est pas seulement une entreprise individuelle, un espoir de libération de l’homme, mais aussi une entreprise culturelle, une entreprise sociale dans laquelle on ne peut pas concevoir la science comme une activité coupée de la vie, de la société. Ainsi, je voudrais souligner que le titre du livre de Hawking, «Une brève histoire du temps», me paraît contradictoire, parce qu’au fond ce n’est pas d’une brève histoire du temps qu’il s’agit, mais plutôt de la négation du temps [le temps comme histoire]. Hawking parle avant tout de cosmologie. Il essaie de montrer qu’il n’y a pas de « flèche du temps » [pas d’orientation privilégiée du temps et donc d’histoire]. Si vous voulez donner au temps la signification que le temps devrait avoir selon Hawking, il faut introduire un temps imaginaire [au sens mathématique du terme].

« Qu’est-ce que c’est le temps imaginaire? Le temps imaginaire se conçoit dans le contexte de la relativité. Dans l’esprit de Newton, l’espace, le temps et la matière étaient des concepts distincts. La métrique [la façon de mesurer] de l’espace était euclidienne [géométrie plane], le théorème de Pythagore en est l’expression. Dans la théorie de la relativité restreinte d’Einstein, l’espace et le temps sont reliés [il faut donc les situer dans une géométrie à 4 coordonnées : largeur, hauteur, profondeur, temps]. Toutefois, la matière reste indépendante [la matière, la masse survient dans la relativité générale]. L’intervalle fondamental n’est plus un intervalle d’espace comme dans la géométrie euclidienne, mais un intervalle d’espace-temps [mais une vitesse, c’est-à-dire l’espace divisé par du temps, celle de la lumière]. Toutefois, le temps joue un rôle différent dans l’intervalle, il n’a pas le même signe. Comme on l’écrit d’habitude dans l’intervalle, le temps est affecté d’un signe «+» et l’espace d’un signe «-». [En termes très simplifiés, cela veut dire que puisque la vitesse de la lumière (environ 300 000 km par seconde) est un constante non relative qui relie le temps relatif et l’espace relatif, cela veut dire que plus (+) vous allez vite, plus vous vous approchez de la vitesse de la lumière, plus (+) vous embrasser d’espace et donc moins (-) vous embrassez de temps, si bien qu’à la vitesse de la lumière, pour vous le temps ne passe plus, vous ne vieillissez plus, vous restez éternel, mais au prix de l’absence complète d’interaction avec quoi que ce soit (bref, vous ne vivez plus). À l’inverse, si vous marchez aussi lentement que ma grand-mère, vous embrassez moins (-) d’espace et donc plus (+) de temps, et c’est pourquoi vous vieillissez et c’est pourquoi le l’espace et le temps sont affectés de singnes inverses. Ce n’est pas vraiment drôle pour nous les lents, mais c’est une grande découverte pour la science. Pourquoi, est-ce le temps qui porte le signe + ? C’est parce que la constance qui est la vitesse de la lumière ne peut être atteinte que par une très forte accélération mesurée en seconde au carré, et tout nombre au carré est forcément affecté d’un + (-1*-1=+1). Si vous avez suivi mon explication, le temps va forcément dans une direction, sinon vous ne pourriez pas savoir que le temps a passé plus vite pour un objet que pour un autre, et donc toute la théorie de la relativité serait non mesurable. On ne pourrait pas savoir en examinant une chose si cette chose a vécu beaucoup de temps ou peu de temps par rapport à une autre chose. Continuons avec la conférence de Prigogine.  ]

Qu’est-ce que nous propose Hawking? Il nous propose, et c’est un des éléments les plus mystérieux du livre, de remplacer le temps par un temps imaginaire. Or, si vous vous rappelez quelques souvenirs d’école, si vous remplacez un temps «t» par «it», «i» étant l’unité de base des nombres imaginaires, c’est-à-dire la racine carrée de -1, alors le carré change de signe. Si le carré change de signe, alors le signe du temps dans l’intervalle d’espace-temps devient le même que le signe de l’espace, c’est-à-dire qu’il n’y a plus de différence entre le temps et l’espace. Donc, il introduit le temps imaginaire pour spatialiser le temps. Au moment où on parle de temps imaginaire, on a spatialisé le temps. Donc, quand il nous parle de la « traversée du temps imaginaire », il ne fait plus de différence entre le temps et l’espace et, quand il nous dit « il faut un univers sans «boundaries» [sans frontière, c’est-à-dire sans différence entre le temps et l’espace], c’est un univers sans « boundaries » dans un temps imaginaire, et évidemment il n’y a pas d’évolution dans ce temps imaginaire. »

 

Il est très difficile pour l’esprit humain de penser le temps autrement que comme une flèche, c’est à dire une ligne orientée, donc de l’espace unidimensionnel orienté, mais cela suppose que le temps est entièrement programmé, et que le programme se déroule dans une direction.  Pourtant, l’horizon de Liapounov montre qu’après une certaine longueur de temps, on entre dans le monde des bifurcations (des probabilités) et même des sauts d’information (une nouveauté complexe). À ce moment-là, le temps ne se préexiste pas, seules les grandes trames du film sont prévisibles à plus long terme; à plus court terme, il y a invention, et une fois l’invention entrée dans la réalité, elle joue un rôle conséquent sur tout le reste de l’histoire. En pratique, cela veut dire que nous sommes non seulement plongée dans une aventure, mais que nous sommes un des acteurs de cette aventure. Exemple : personne ne peut savoir ce qu’il adviendra du climat dans cent ans, parce que maintenant, et chaque maintenant est valide, tout peut basculer. Cependant le climat ne sera pas ce qu’il a été dans le passé ni ce qu’il est dans les prévisions, il sera prégnant à notre conscience imbriquée dans le temps.

Prigogine veut aussi dire que le temps comme histoire et comme aventure n’existe pas seulement pour l’animal conscient que nous sommes, mais pour toutes réalités.

 

Quatrième extrait de la conférence de Prigogine, Temps à devenir

« Cette idée d’un univers statique a survécu [l’idée que le temps se déroule comme un film déjà réalisé], même à la révolution quantique, il est vrai sous une autre forme, et même à la révolution einsteinienne. D’où nous vient cette notion de Loi de la nature?

dessin de Pierre Lussier

« Il est très intéressant d’en étudier l’histoire et de noter que dans la formulation de cette notion de loi, la théologie a joué un rôle important. Celui qui en était le plus conscient, qui l’a écrit et répété, c’est Leibniz. Leibniz a insisté sur le fait que le concept de Loi de la nature est quelque chose d’extrêmement particulier à la civilisation occidentale. En Chine, il n’y aurait pas eu de formulation de «lois» de la nature. Il y a la conscience d’une forme d’harmonie universelle qu’on peut étudier qualitativement, mais il n’y a pas quelque chose de comparable à une loi dans le sens occidental d’une nécessité [d’une certitude et d’une prévisibilité mathématique]. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle les Chinois qui ont fait des découvertes très importantes au point de vue expérimental n’ont pas pensé à mesurer la durée de la chute d’une pierre, parce qu’ils se disaient: quel intérêt y a-t-il? Un jour il pleut, alors peut-être que ça ira plus lentement, un autre jour il y a du vent… Alors quelle importance! Tandis que, au contraire, partant de l’idée d’un Dieu rationnel [sans l’irrégularité des émotions], d’un Dieu législateur [qui ne déroge jamais à ses lois], on peut espérer comprendre la nature de Dieu [le grand horloger] à travers les lois de la nature [la grande horloge]. Et comprendre Dieu à travers les Lois de la nature est l’objet de la science d’après Leibniz. Comprendre Dieu à travers la nature, c’est comprendre la nécessité qui se manifeste dans la nature et se rapprocher du point de vue divin [la rationalité parfaite]. Or, pour Dieu [Raison pure], évidemment, il n’y a pas de passé, il n’y a pas de futur. Nous parlons du Dieu qui détermine tout, non pas de celui de Teilhard de Chardin, mais du Dieu tel qu’il était conçu au XVIIe siècle, du Dieu de Leibniz, d’un Dieu omniscient, omnipuissant et pour lequel le temps ne signifie rien.

« Et dès lors, le scientifique, dans sa recherche orientée vers la connaissance divine, devait lui aussi éliminer le temps. Dès lors, la preuve qu’une science était satisfaisante, c’est que le temps comme succession naturelle [pleine d’imprévisibilité] n’y jouait pas de rôle; l’élimination du temps devenait ainsi une preuve de la perfection de notre connaissance. L’idée de Loi est basée sur l’idée de certitude. L’idée de certitude est de nouveau une des caractéristiques de la science occidentale. Elle a été formulée, peut-être pour la première fois, d’une manière claire — car il y a toujours des origines plus anciennes — par Descartes. Il y a un livre que je recommande chaleureusement à tous ceux qui s’intéressent à l’idée de certitude, le livre Cosmopolis de St Toulmin, un philosophe américain, dans lequel il analyse l’origine de l’idée de certitude développée par Descartes. C’est une histoire très intéressante et j’aimerais bien écrire, un jour, un petit livre que j’appellerais non pas « Une brève histoire du temps », mais « Une brève histoire de la certitude », parce que c’est très intéressant de voir comment l’idée de certitude est apparue. Et aussi dans quel contexte culturel et social l’idée de certitude est devenue centrale comme c’est le cas dans l’œuvre de Hawking [et de toute science mécaniste].

« L’idée de certitude apparaît au moment des guerres de religion. Descartes vit à un moment tragique de l’histoire européenne, au moment des guerres de religion, à un moment où les protestants ont leur vérité, les catholiques ont la leur, les uns ont une certitude, les autres ont une autre certitude, des certitudes conflictuelles. Aussi le propos de Descartes est-il de concevoir une certitude qui soit accessible à tout le monde, une certitude que tout le monde pourrait partager et qui serait un élément de paix, de concorde possible entre les hommes. C’était donc tenter de sortir d’une situation tragique que d’introduire cette idée de certitude à la fois dans les sciences [en exigeant qu’elles doivent s’inspirer des mathématiques, de l’arithmétique et de la géométrie] et, en philosophie, avec l’idée du cogito [le « je pense donc je suis »] une certitude que tout le monde peut reconnaître.

« L’idée de certitude apparaît ainsi comme un moyen de dépasser le tragique de l’histoire, d’aller vers un univers où il n’y a plus de doute, un univers où il n’y a pas de guerres de religion, un univers où on peut dépasser les vicissitudes de l’histoire. Et curieusement, on retrouve exactement le même contexte chez Einstein. Chez Einstein, aussi, il y a un besoin de dépasser le tragique de l’histoire, d’aller vers l’harmonie de l’éternel. On le sait, Einstein a toujours dit qu’il a appris plus de Dostoïevsky qu’il n’a appris chez les physiciens; et il a toujours dit que ceux qui doivent faire de la physique théorique, ce sont ceux qui aiment vivre dans les montagnes, qui aiment l’air pur des montagnes, qui veulent fuir l’air pollué des villes. Ainsi l’activité scientifique ne doit pas être une activité sociale, mais une activité qui va au-delà de la société, à la recherche d’une harmonie, une harmonie éternelle, une harmonie qui n’est pas entachée, comme le disait Lévi-Strauss, de la malédiction de l’histoire. Un exemple de son attitude, c’est le fameux échange de lettres avec son ami M. Besso qui, lui, au contraire, lui pose toujours la question: «Mais l’irréversibilité et la succession dans le temps [de l’imprévisible], qu’est-ce que tu en fais?» Et avec une patience qu’il n’a manifestée qu’à l’égard de son meilleur ami, Einstein répondait toujours: «Mais quelle irréversibilité? La flèche du temps n’existe pas dans la nature [le film peut être vu vers l’avant et vers l’arrière]! C’est une conception purement humaine, purement relative. » Et quand Besso meurt, Einstein écrit à sa sœur: « Michele Besso nous a quittés, mais pour nous physiciens convaincus, cela a peu d’importance, car, nous physiciens, nous savons que le temps est illusion. » Et peut-être, qu’après tout, la conception que Hawking développe avec ses collègues est inspirée par la même aspiration à échapper au tragique. Pour lui aussi, la souffrance, l’infirmité qui l’a assailli peut de cette manière être dépassée et réduite à une simple illusion devant l’harmonie éternelle des choses [Hawking a été victime dès sa jeunesse d’une grave maladie dégénérative].

« Mais pouvons-nous nous arrêter là? Parce qu’il faut bien dire, il y a un prix à payer pour arriver à cette notion. Et le prix, déjà Descartes l’avait compris, c’est un dualisme fondamental; car enfin si l’univers peut être décrit de manière statique et «certaine» — conformément à une certitude atemporelle —, nous, nous ne pouvons pas décrire notre vie de cette manière. Pour nous, le temps est la dimension existentielle fondamentale; nous ne pouvons pas non plus décrire la vie sans parler d’évolution dans une perspective d’incertitude. Donc, le prix à payer c’est le dualisme et finalement l’aliénation [l’univers nous serait aliéné, nous serions son étranger]. Le prix à payer, c’est de détacher l’homme du devenir [de l’univers mécanique qui se déroule, mais ne devient pas]. C’est de présenter, d’un côté, comme le faisait Descartes, l’univers matériel comme un automate qui ne devient pas [une horloge], qui est effectivement soumis à des lois certaines et déterministes et, de l’autre côté, l’intelligence, la vie humaine qui est «pensée». Ce dualisme est un élément essentiel dans la conception cartésienne. »

 Notre monde contemporain lutte encore contre ce dualisme avec cette tendance à éliminer l’un des deux mondes : si c’est matériel, ce n’est pas spirituel et si c’est spirituel, ce n’est pas matériel. Il faudrait choisir entre « matérialisme » et « spiritualité »!

Troisième extrait de la conférence de Prigogine, Temps à devenir

« Pour comprendre la signification d’une telle affirmation [le temps est une succession d’inattendus], il faut se reporter à un élément essentiel de la physique et même de la conception occidentale des sciences, qui est la notion de Loi de la nature. Considérons par exemple la Loi de Newton, la loi la plus simple, la plus fondamentale, qui a servi de modèle à toutes les lois qui ont suivi et qui dit que la force est proportionnelle à l’accélération.»

Prigogine 2

« Une fois que l’on connaît cette loi, on est en face des deux éléments dont parle Hawking dans un contexte plus moderne: la certitude et le caractère intemporel. La certitude, parce que si vous connaissez les conditions initiales, vous pouvez prédire ce qui va arriver ou ce qui est arrivé dans le passé et, comme il s’agit de l’accélération, c’est-à-dire d’une dérivée seconde dans le temps [l’accélération est la vitesse à laquelle la vitesse augmente, par exemple, après cent mètres la vitesse a doublée], il n’y a pas de différence entre futur et passé; pour nous, il y a une différence, mais pour la Loi de Newton, il n’y en a pas. Donc du moment que vous êtes dans la conception de la mécanique classique, donc newtonienne, il n’y a pas de différence entre le passé et le futur. Il y a donc là deux idées: la certitude et l’idée de symétrie entre futur et passé [le passé n’est que du futur qui a passé], donc une conception essentiellement statique [la bobine de film existe avant que le film se déroule]. À tout moment, tout est déjà là en puissance. »

 

Pourtant, en physique, la durée de Liapounov (ou horizon de Liapounov) définit la limite au-delà de laquelle toute prédiction initiale d’un système dynamique donné devient impossible, et ce, même dans les applications des équations de Newton. Exemple : l’horizon de prédictibilité de l’orbite de Pluton est de 20 millions d’années; l’orbite de Mars est seulement de 1.5 million d’années. Lorsqu’un système est plus complexe telle une oscillation chimique chaotique, l’horizon de prédictibilité est de 5,4 minutes; celle d’une turbulence hydraulique chaotique est de 2 secondes. Au-delà de cet horizon mesurable, il y a plusieurs solutions possibles dont on peut calculer les probabilités. Alors, que dire de nos prédictions climatiques sur plus de cent ans! Il est plus que probable qu’à un certain degré de réchauffement planétaire, le climat devient chaotique (déréglé) et que l’horizon de Liapounov soit soudain très court. L’adaptation au changement climatique pourrait alors être très difficile.

Deuxième extrait de la conférence de Prigogine: Temps à devenir

« Que veut transmettre Hawking au-delà des trous noirs et du Big Bang? Eh bien! je pense qu’il y a deux messages. Tout d’abord, que nous cherchons à atteindre la certitude, et que nous sommes près de l’atteindre. Nous retrouvons la même affirmation, à la fois dans le livre de Hawking et ailleurs, selon laquelle quand nous découvrirons la théorie finale complète, elle sera un jour compréhensible à tous. Nous aurons alors la réponse à la question de l’origine de l’univers. Ce sera le triomphe ultime de la raison humaine. À ce moment, nous connaîtrons la « pensée de Dieu »!

Prigogine

« C’est le premier message: nous allons atteindre la certitude, et cela même bientôt. La seconde idée, assez proche, c’est que le temps en tant que déroulement successif naturel n’existe pas. L’univers est, mais ne «devient» pas [il déroule simplement son être]. L’apparente flèche du temps est donc une illusion qu’il faut dépasser, éliminer. Cette idée revient comme un leitmotiv dans le livre de Hawking, mais aussi dans les paroles des commentateurs. Ainsi, John Wheeler, un physicien célèbre, affirme que l’idée la plus simple sur la cosmologie, la plus naturelle, c’est que l’univers naît très petit, puis grandit, puis rapetisse, puis passe par le «Big Crasch», va renaître et ainsi de suite indéfiniment [comme une roue qui tourne en passant par les mêmes étapes]. Qu’est-ce que le temps, alors? Le temps comme succession, comme irréversibilité [et donc comme créativité et imprévisibilité] serait une illusion. On recommence, on recommence… Et je dois dire que Roger Penrose dans ses commentaires va encore plus loin, puisqu’il — et là c’est le summum — nous dit que le futur pourrait influencer le passé et que, peut-être que si nous renaissions un jour, nous renaîtrions dans la peau de quelqu’un qui a vécu avant nous. Je ne me propose pas de faire de commentaires là-dessus parce que je veux garder un certain sérieux, mais, enfin, tout cela tend à dire: «Le temps est illusion. L’univers est. [L’univers est un peu comme un film qui se déroule et que l’on peut rembobiner. On peut décider de partir le film à n’importe quel moment. On peut aller au début, on peut aller à la fin. Il suffit de connaître les équations qui sont sous-jacentes au film.]»

« À mon sens, c’est une conception paradoxale [parce que pour faire cela, se promener un peu partout dans le film, il faut ne pas être dans le film, mais être dans la salle des monteurs de films, ceux qui examinent, étudient, coupent, collent, font du montage. Or, comment réconcilier le fait d’être dans le film et hors du film ?]

« Comment se fait-il qu’on soit arrivé à une telle conception, qui pourtant est en opposition complète avec notre expérience de l’existence [où nous agissons sur le film en étant dans le film, ce qui devrait nous amener à penser que nous sommes en plein tournage et que donc le film n’est pas fait d’avance]? Notre expérience de l’existence est basée sur le temps, sur la différence entre le passé [qui est fait] et le futur [qui est à faire, du moins dans une certaine mesure]. C’est notre dimension existentielle par excellence. Nous devenons, nous ne sommes pas [déjà enroulés, prêts pour le déroulement du programme]. Nous devenons quand nous sommes enfants, nous devenons quand nous sommes adultes, nous devenons au cours de toute notre vie, nous devenons! Et partout autour de nous, le temps, en tant que succession [d’inattendus], joue un rôle. Tout à l’opposé de cette affirmation de Hawking selon laquelle l’univers ne devient pas, l’univers est [comme la pellicule d’un film est avant que le film se déroule]. »

 

Il faut bien voir le problème. Prigogine ne veut pas nous entraîner dans la question du temps psychologique et de la liberté, mais dans celle du temps physique, chimique et biologique.

Ce temps :

  1. Se mesure par les 9 192 631 770 oscillations par seconde de l’atome de césium.
  2. Cette mesure sert dans les équations de la relativité. Cependant, dans ces équations, cette pulsation est contractile et dilatable parce que toutes les objets sont reliés par des informations (la lumière et la gravité, par exemple) qui voyagent à une vitesse plafond absolue, celle de la lumière, et que donc l’espace et le temps sont forcément relatifs. Plus on s’approche de la vitesse de la lumière, plus les secondes s’étirent au point que l’horloge arrête d’avancer lorsqu’on atteint la vitesse plafond, cependant, il ne cesse d’avancer que pour cet objet, pas pour les objets qui vont à des vitesses différentes par rapport à lui. Si on compare l’horloge interne des objets qui ont voyagé à des vitesses très différentes, elles indiquent que ceux qui vont plus vite traversent moins de temps. Ici le temps est réversible, il n’a pas de flèche, il peut en théorie avancer et reculer sans que cela change quelque chose aux équations de la relativité.
  3. Les objets s’échangent constamment de l’énergie et on remarque, que de ce fait, ils montrent des signes de désorganisation à mesure qu’ils traversent le temps, ce que la thermodynamique appelle « entropie », ici le temps avance vers la désorganisation et le vieillissement, il suit une flèche en direction de la « mort ».
  4. L’univers est un flux d’énergie, il tient constamment les organisations à une certaine distance de l’équilibre, à ce moment-là, les organisations se complexifient spontanément, augmentent en information. Ici le temps avance vers l’organisation, il suit une flèche en direction de la « vie », la complexification. C’est la découverte de Prigogine appelé auto-organisation, sur laquelle nous allons revenir.

Dans cette conférence Prigogine se questionne : est-ce là quatre sortes de temps de nature différente? Cela n’aurait pas de sens, alors comment ces quatre « propriétés » du temps s’articulent-elles ensemble? La pulsation, le lien, la dilution de l’information, les sauts d’organisation vers la complexité, ces quatre « propriétés » doivent bien fonctionner ensemble d’une façon ou d’une autre!

Bien qu’il s’agisse d’une question purement scientifique, elle a un énorme impact existentiel sur nous, car nous sommes plongés dans ce temps, et psychologiquement, ce n’est pas pareil de vivre dans un temps qui nous entraîne inévitablement et avec certitude vers la désorganisation et le froid absolu ou vivre dans un temps qui se désorganise pour mieux s’organiser sans jamais que l’on ne soit certain de ce qui adviendra.

Notre condition humaine n’est pas la mort, mais l’aventure.