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Nul ne sait avec exactitude ce que l’avenir réserve, et cela s’explique notamment par le fait que nous avons une perception à sens unique du temps. Cependant, le temps à l’échelle quantique est plus complexe qu’il n’y parait et une étude a notamment montré que le temps s’écoule de la même manière vers le passé et le futur.
Le temps est-il réellement linéaire ?
La perception du temps est un élément fondamental de la conscience humaine. Notre conscience, notre capacité à percevoir le monde qui nous entoure et, en fin de compte, notre sens même de soi sont façonnés par notre perception du temps en boucle reliant les souvenirs du passé, les sensations présentes et les attentes concernant l’avenir. De par cette logique, un être humain a une perception linéaire du temps. Nous connaissons le passé, mais nous ne pouvons pas, par définition, connaître l’avenir. De ce fait, du point de vue humain, le temps est unidirectionnel. Et ce n’est pas une perception, c’est une réalité.
Mais le domaine de la physique est plus complexe qu’on ne le pense, et dans le contexte de la physique quantique, le temps n’est ni fixe ni unidirectionnel. Cela signifie qu’au lieu de seulement s’écouler vers le futur, le temps peut aussi s’écouler vers le passé. C’est du moins la conclusion d’une récente étude réalisée par les chercheurs de l’université de Surrey. D’après les résultats de l’étude publiée dans la revue Scientific Reports, il n’y a aucune différence entre le passé et le futur et le temps peut ainsi s’écouler vers l’avant ou vers l’arrière en raison de processus se déroulant au niveau quantique.
La complexité du temps dans le domaine quantique
Pour aboutir à leurs conclusions, les chercheurs sont partis d’une réflexion basée sur les questions suivantes : les lois de la physique exigent-elles un passé, un présent et un futur ? Et y a-t-il jamais eu un commencement du temps ? Physiquement parlant, ils ont constaté que même si le début du temps – s’il existe – est incertain, il n’existe pas de distinction entre une trajectoire temporelle en avant et en arrière. Ainsi, il est tout aussi probable que le temps recule ou avance. Cela implique que la physique est globalement symétrique en ce qui concerne le temps.
Les chercheurs ont constaté que même s’il est impossible (pour l’instant) de voir exactement ce qui va se passer dans le futur ou de rembobiner un phénomène qui s’est déjà produit, lorsque la plupart des processus sont réduits à leurs lois fondamentales, il n’y a plus grand-chose qui dicte quelle extrémité d’une équation doit faire face au passé et à l’avenir. Cette réalité est notamment justifiée par les lois du mouvement de Newton qui permettent le renversement du temps. Il en va de même pour l’équation de Schrödinger, qui prédit la probabilité qu’un événement se produise dans le futur.
D’un point de vue plus terre à terre, il existe, par exemple, des processus comme le mouvement d’un pendule, qui semblent tout aussi plausibles en sens inverse. Le problème étant cependant qu’au niveau le plus fondamental, les lois de la physique ne tiennent pas compte des processus irréversibles. C’est là qu’intervient la dynamique markovienne. Dans une chaîne de Markov, tout va dans un sens, et un tel état quantique peut se poursuivre à l’infini. En appliquant cette logique à un nuage hypothétique de particules surchauffées qui se dilate avec l’Univers et grâce à une série d’équations mathématiques, les chercheurs ont découvert que l’inversion du temps n’avait aucun effet sur les particules qui passent d’un état quantique à l’autre.
Par ailleurs, pour la première fois, des physiciens transforment un ordinateur quantique en un cristal de temps.