Pourquoi le temps ne se déplace-t-il que dans une direction?

What Gives? (Avril 2019).

Anonim

«C’est une pitié que le temps passe dans une seule direction, que nous voyions le passé mais sombre et que le futur ne soit pas du tout.» - Olivia Laing

Pourquoi est-ce que le temps ne court que dans une direction? Pourquoi ne pouvons-nous pas nous souvenir de l'avenir? Si le temps s'écoulait en sens inverse, un événement précéderait-il sa cause? Est-ce que les fragments d'un œuf fêlé pourraient léviter et coudre ensemble pour former un œuf impeccable dans ma main?

La nature inlassablement avancée du temps nous a fait subir la plus terrible des émotions - le regret. Alors que l'homme réfléchit à sa nature impitoyable depuis la toute première fois que sa lance a manqué sa proie, les physiciens n'ont récemment découvert pourquoi il en est ainsi.

Une horloge babylonienne. (Crédits: TeePhoto / Shutterstock)

Le début du temps

Le temps est relatif.

Maintenant, comme le temps d'une personne voyageant à la vitesse de la lumière est extrêmement lent, vous pouvez faire un rapide voyage dans l'espace et revenir sur Terre pour vous retrouver transporté dans le futur. Pourtant, le temps ne peut pas se débarrasser de son essence dogmatique. Le temps pour vous pourrait avancer à la vitesse d'un escargot, mais il serait toujours aller de l'avant. Pour arrêter le temps et ensuite voyager dans le passé, nous devons voyager à la vitesse de la lumière, puis plus rapidement, mais cela n'est pas autorisé, car c'est une violation d'une loi fondamentale de l'univers. Alors, qu'est-ce qui explique alors l'entêtement?

La deuxième loi de la thermodynamique

Extraire l'ordre du désordre ne peut se faire qu'au prix de l'énergie, qui consiste à laver et à organiser la vaisselle. Cependant, selon la première loi de la thermodynamique, aucune machine ne peut travailler ou dépenser de l'énergie avec une efficacité de 100%; une fraction de l'énergie est destinée à être absorbée par le corps et dissipée sous forme de chaleur. Une voiture ne consomme pas 100% d'énergie, une fraction de l'énergie convertie est absorbée par le moteur, ce qui le fait chauffer. Ainsi, l'ordre dans un système isolé ou fermé se fait au détriment du désordre croissant dans son environnement. Or, comme l’environnement ultime est l’univers, il s’agit donc d’un système isolé, dans la mesure où il ne peut recevoir aucune aide de l’ extérieur, mais pourquoi notre mesure du temps doit-elle augmenter avec une entropie?

Notre mesure du temps implique que le temps est une invention psychologique, une notion qui pourrait être très probable, mais mesurer le temps avec le désordre explique non seulement son origine objective, mais aussi ses origines subjectives. Pour comprendre pourquoi, généralisons la terrible théorie selon laquelle la mémoire humaine fonctionne comme une mémoire d'ordinateur. Bien que cette notion ne soit pas totalement fallacieuse, si les ordinateurs ne se souvenaient pas du passé, mais du futur, on pourrait faire fortune sur le marché boursier.

La grille des neurones d'un nouveau-né est complètement inutilisée. Un ordinateur enregistre des informations dans une configuration de transistors; de même, un nouveau-né enregistre son tout premier événement dans une certaine configuration de neurones. Cependant, pour stocker des informations, le cerveau travaille sur les neurones, disons en activant une séquence de réactions biochimiques, mais nous savons que les transactions ne sont pas efficaces: un peu de chaleur est dispersée dans l'environnement. Le désordre dans l'univers a augmenté.

De plus en plus de chaleur est dispersée au fur et à mesure que de plus en plus d'événements sont enregistrés. Le nouveau-né se souvient des événements, de son passé, de manière linéaire avec les incréments dans le désordre. Ce n'est pas que l'entropie augmente avec le temps, mais que nous mesurons le temps dans la direction dans laquelle l'entropie augmente! Ceci explique pourquoi les flèches du temps thermodynamiques et psychologiques vont dans le même sens.

Cependant, il reste une autre flèche de temps dont nous n'avons pas discuté. Pourquoi le temps devrait-il avancer alors que l'univers se développe?

La flèche du temps dictée par l'expansion

Cependant, le fait qu'il augmente avec l'expansion est basé sur l'hypothèse que l'univers a commencé avec ordre et uniformité et a progressivement glissé dans le désordre et la non-uniformité. C’est ce que nous croyons actuellement être vrai. Le modèle Big Bang le valide. Alors, que se passera-t-il s'il commence à se contracter?

L'univers se contracterait si la gravité l'emportait sur la force d'expansion et que l'univers commençait à s'effondrer sur lui-même. Cela ne se produira pas avant des milliers de millions d'années, mais ses implications dans le temps méritent d'être discutées. Dès que l’univers commence à se contracter, le désordre diminue-t-il, laissant le temps au recul? Est-ce que la génération d'êtres humains vivant à travers cette transition commencera soudainement à se souvenir de l'avenir? Vont-ils soudainement assister à la cueillette de coquilles fissurées avant de former un œuf impeccable?

Stephen Hawking le pensait jusqu'à ce que son élève souligne qu'il avait, comme Einstein, commis une grave erreur. L'humble homme qu'il était, il a admis son erreur et il a été reconnu que le désordre continue de croître, même lorsque l'univers se contracte. Cependant, le désordre pendant cette phase serait tellement exorbitant que la vie périrait. Pensez-y, nous «créons» ou extrayons l'énergie commandée au prix de perturber ou de diminuer l'ordre dans notre environnement. Que se passerait-il lorsque l'ordre dans notre environnement même s'épuise? Il ne resterait rien à extraire.

Nous extrayons de l'énergie ordonnée au prix d'un ordre décroissant dans l'univers.

On peut donc dire que notre race est divinement chanceuse. Il semble très heureux que nous ayons été créés alors que l'univers était encore en expansion. Même le Big Bang fait allusion à une intervention divine. Cependant, cela serait exercer notre parti pris de confirmation - interpréter une nouvelle preuve comme une confirmation de nos croyances existantes. Si nous pouvons reconnaître le rôle de la chance dans la réalisation d’une fleur ou d’un fruit, pourquoi ne pouvons-nous pas en faire autant lorsque nous parlons de nous-mêmes?

Si les vents étaient tempétueux ce jour-là ou si le sol était plus ferme, la fleur n'aurait pas pu naître. De même, si les conditions de l'univers étaient différentes, une vie intelligente capable de demander «pourquoi le temps s'écoule dans une direction?» N'aurait pas pu germer. Nous voyons l'univers tel qu'il est parce que, s'il en était autrement, nous ne serions pas là pour l'observer! C'est ce qu'on appelle le principe anthropique. Je sais que cela semble cynique et difficile à comprendre, mais cela semble certainement vrai à moins que, bien sûr, nous ne trouvions la preuve du contraire.

La vie. (Crédit photo: studio023 / Shutterstock)

Nous mesurons le temps dans la direction du désordre croissant parce que nous vivons dans la phase d'expansion, la phase qui favorise la vie intelligente. Cela ne serait pas possible en phase de contraction, car la vie capable de mesurer le temps ne serait pas possible en phase de contraction.

Enfin, les physiciens ont reconnu que le temps avait commencé, il y a 13, 7 milliards d'années, lorsque le Big Bang a eu lieu. Cependant, quelques philosophes sont incrédules. Le temps ne devrait-il pas exister lorsque des processus impénétrables ont conspiré pour provoquer le Big Bang? Le temps pourrait-il vraiment être éternel? Nous voyons alors le cosmos comme une poupée russe, en couches, émergeant de quelque chose. L'alternative est insondable. Notre faculté mentale n'est pas équipée pour imaginer

.

rien.