Elle dérive de la théorie de la relativité et paraît pour chacun de nous un concept … inconcevable dans notre culture dans laquelle le temps est un marqueur universel … et j’oserai dire intemporel !  Pourtant elle est beaucoup plus simple et naturelle qu’il y paraît. L’expansion de l’univers, le fait que les entités célestes s’éloignent les unes des autres avec une vitesse sans cesse croissante détermine cette dilatation du  temps. Elle est illustrée par l’expérience de pensée dit « des jumeaux de Langevin ». Deux jumeaux sont sur le terre. L’un d’eux part, dans une fusée circulant à une vitesse trés  grande, fait un grand tour dans l’univers. Quand il revient il est plus jeune que son frère jumeaux. Il a circulé dans un temps dilaté par la vitesse, un temps qui se déroule plus lentement. Il a donc moins vieillit.

C’est évidemment assez difficile à admettre dans notre système de pensée dans lequel la mesure du temps est un critère immuable.

Reprenons notre conception du temps et de sa mesure :

On a postulé que la rotation de la terre sur elle-même durait un jour de 24 heures et que la rotation de la terre autour du soleil durait un année (la synchronisation des deux unités étant réalisé par les années bissextiles)

Mais on ne connaît pas la durée des rotations de la terres fixées arbitrairement à 24 heurs et une année. Donc on ne sait pas combien de temps dure une heure ! c’est une totale inconnue. Nous avons implicitement postulé que cette inconnue était invariante et que dans diverses conditions une heure avait toujours la même durée … inconnue.

1. Cette durée absolue de l’heure peut-elle varier ? : pourquoi pas ! surtout si l’on avance la dilatation du temps.
2. Quelles seraient pour nous les conséquences si cette durée absolue variait ? : aucune !
   En effet comme toutes nos mesures des durée dans notre vie sont uniquement relatives à la rotation de la terre et non indexées sur la grandeur absolue du temps, l’ordre des choses serait inchangé. Or la rotation de la terre aurait été modifiée parallèlement.

Rien ne s’oppose donc à une dilatation du temps dont nous n’aurions même pas conscience. Dans un temps dilaté tous les mécanismes, biologiques ou mécaniques sont ralentis comme sont ralenties les rotations de la terre. Dans le « paradoxe des jumeaux de Langevin  le jumeaux dans la fusée lancée à très grande vitesse vieillit moins vite, dans son temps dilaté, que celui resté sur la terre

Le big bang

Cette dilatation du temps a d’autres implications. Si on peut admettre que , lorsque les corps célestes s’éloignent à grande vitesse,  le temps se dilate, on peut admettre que lorsque ces corps étaient plus près les uns de autres et circulaient à une vitesse plus faible le temps était plus contracté. Nos hypothèses sur la date du Big Bang (13,5 milliard d’années) sont relatives à notre temps terrestre actuel. Il est paradoxal de mesurer le temps à l’époque du Big Bang à partir de la rotation d’une terre qui apparaitra beaucoup plus tard.

Si on reprend l’hypothèse de la contraction du temps, au moment du big Bang le temps était si contracté que le temps passait à une vitesse gigantesque et  à la limite infinie. Ceci  repousserait la date du Big Bang à l’infini. Voilà qui résoudrait la question de qui avait-il avant le Big Bang !

Dans cette hypothèse l’univers aurait toujours existé et nous pauvres humains ne serions qu’un épi phénomène dérisoire dans son évolution. Voilà qui est plus satisfaisant qu’une création ex-nihilo il y a 13,5 milliard d’années!

Signalons que repousser le temps du big Bang à l’infini ne signifie rien de plus que : «  On en sait rien ! »

Elle dérive de la théorie de la relativité et paraît pour chacun de nos un concept … inconcevable ! Pourtant elle est beaucoup plus simple et naturelle qu’il y paraît. L’expansion de l’univers, le fait que les entités célestes s’éloignent les unes des autres avec une vitesse sans cesse croissante détermine cette dilatation du  temps. Elle est illustrée par l’expérience de pensée dit « des jumeaux de Langevin ». Deux jumeaux sont sur le terre. L’un deux part, dans une fusée circulant à une vitesse trés  grande, fait un grand tour dans l’univers. Quand il revient il est plus jeune que son frère jumeaux. Il a circulé dans un temps dilaté par la vitesse, un temps qui se déroule plus lentement. Il a donc moins vieillit.

C’est évidemment assez difficile à admettre dans notre système de pensée dans lequel la mesure du temps est un critère immuable.

Reprenons notre conception du temps et de sa mesure :

On a postulé que la rotation de la terre sur elle-même durait un jour de 24 heures et que la rotation de la terre autour du soleil durait un année (la synchronisation des deux unités étant réalisé par les années bissextiles)

Mais on ne connaît pas la durée des rotations de la terres fixées arbitrairement à 24 heurs et une année. Donc on ne sait pas combien de temps dure une heure ! c’est une totale inconnue. Nous avons implicitement postulé que cette inconnue était invariante et que dans diverses conditions une heure avait toujours la même durée … inconnue.

1. Cette durée absolue de l’heure peut-elle varier ? pourquoi pas ! surtout si l’on avance la dilatation du temps.
2. Quelles seraient pour nous les conséquences si cette durée absolue variait : aucune !
   En effet comme toutes nos mesure des durée dans notre vie sont uniquement relatives à la rotation de la terre et non indexées sur la grandeur absolue du temps, l’ordre des choses serait inchangé.

Rien ne s’oppose donc à une dilatation du temps dont nous n’aurions même pas conscience

Le big bang

Cette dilatation du temps a d’autres implication. On peut admettre que si lorsque les corps célestes s’éloignent à grande vitesse le temps se dilate, on peut admettre que lorsque ces corps étaient plus près les uns de autres et circulaient à un vitesse plus faible de temps était plus contracté. Nos hypothèses sur la date du Big Bang (13,5 milliard d’années) sont relatives à notre temps terrestre actuel. Il est paradoxal de mesurer le temps à l’époque du Big Bang à partir de la rotation d’une terre qui apparaitra beaucoup plus tard.

Si on reprend l’hypothèse de la contraction du temps, au moment du big Bang le temps était si contracté que le temps passait à une vitesse gigantesque et  à la limite infinie. Ceci  repousserait la date du Big Bang à l’infini. Voilà qui résoudrait la question de qui avait-il avant le Big Bang !

Dans cette hypothèse l’univers aurait toujours existé et nous pauvres humains ne serions qu’un épi phénomène dérisoire dans son évolution. Voilà qui est plus satisfaisant qu’une création ex-nihilo il y a 13,5 milliard d’années!

Comme ne psychothérapie, avant de construire du nouveau il faut souvent détruire l’ancien.  De même, pour pouvoir apprendre il faut parfois apprendre à désapprendre !

Notre concept de temps est particulièrement flou puisqu’il mélange les notions de durées et celle d’histoire.

L’histoire : forme le passé comme une construction mémorielle de nos expériences et de nos connaissances. Il n’y a pas de notion de temps dans la notion de passé mais seulement un classement chronologique de nos souvenir vécus ou appris.

La durée : Ce que nous appelons couramment « le temps » est en fait « la durée » mesurée en termes d’étalon interne qui est la durée de la rotation de la terre sur elle-même, soit un jour (divisé en 24 heurs de 60 minutes chacune, elle même divisé en 60 secondes) ou encore la rotation de la terre autour du soleil représentant une année de 365 jours. Quand nous disons que nous sommes en 2024 nous ne fixons pas une date dans le temps mais une durée de 2024 rotations de la terre autour du soleil à partir d’une année zéro (année de la naissance de Jésus s’il a jamais existé !).

La durée est un notion relative qui compare le durée d’un événement à la durée d’un événement étalon, ce n’est qu’un simple rapport de comparaison sans unité et ne peut donc être une grandeur.

Mais la grande inconnue c’est la durée de notre unité. Quelle est la durée absolue de la rotation de la terre sur elle-même, en quelle unité la définir, est-elle une grandeur universelle ou peut-elle être multiforme ?

Cette question a été répondue en 1905 par Einstein dans sa théorie de la relativité restreinte. Cette variable qu’il appelle temps est élastique : elle dépend de la vitesse de déplacement de l’objet en référence et du champs de gravité qui l’entoure.

C’est pour le moins une notion contre intuitive.

Nous avons l’habitude de considérer que notre temps est universel, qu’une seconde dans mon super marché vaut une seconde dans un avion, ou une seconde sur Mars. C’est cette notion qu’il va falloir chasser de notre esprit, car si elle est valable dans notre micro monde terrien elle n’est qu’une approximation et se trouve totalement fausse dans l’univers. Nul ne sait combien dure une seconde dans l’univers.

Essayons par un exemple simplifié d’en rendre compte :

Supposons deux amis. Serge est sur le quai de la gare et regarde passer un train dans lequel est assis Denis

Denis tient dans sa main une balle en caoutchouc qu’il lâche. Elle rebondi et revient dans sa main. (Figure 1)

La balle fait un trajet de 1m aller et retour dans un temps (durée) de 1 seconde terrestre.

Serge regarde passer le train et voit la balle suivre une tout autre trajectoire, en raison du déplacement du train. (Figure 2)

Manifestement dans le référenciel de Serge (sur le quai) la balle décrit un trajet plus long que dans le référenciel de Denis (dans le train).

Pourtant les événement s simultanés et on donc la même durée apparent (1 seconde) et la balle a dans les deux cas la même vitesse verticale. Comment peut-on dans ces condition avoir des parcours de longueur différente dans les deux référenciels.

C’est du au fait que des les deux cas l’unité seconde est relative, évaluée sur terre en référence à la rotation de la terre, Elle n’a pas la même durée dans l’absolu, dans le référentiel immobile et le référenciel en mouvement.

Pour un objet en mouvement le temps (la durée) se dilate et s’écoule plus lentement, alors que pour l’objet immobile (pardon de comparer Serge et Denis à des objets !) le temps (la durée) semble être plus contracté.

Dans un référenciel en mouvement le temps (la durée) est dilaté et se déroule plus lentement que dans un référenciel moins dilaté. Plus la vitesse d’un objet est grande et plus son temps (sa durée) est ralenti. Pour un objet se déplaçant à la vitesse de la lumière le temps serait figé et ne s’écoulerait plus … un chem : in vers l’immortalité !

Cette assertion est totalement contre-intuitive, mais tout vient de notre mauvaise interprétation de la notion de durée. Nous l’avons définie comme relative dans notre univers terrestre mais nous l’avons cru universelle  pour les autres mondes.

On peut alors approcher le problème des jumeaux tel que l’a proposé Langevin.

Deux jumeaux e 20 ans sont sur terre. L’un des jumeaux reste sur terre, l’autre embarque dans une fusée circulant à une très grande vitesse. La fusée fait un aller et retour sur plusieurs centaines d’années lumières. Au retour le jumeaux resté à terre a, par  exemple 32 ans et le jumeau qui a circulé dans la fusée a, par exemple 29 ans.

La valeur du temps (la durée) n’est pas universelle. Elle dépend de la vitesse de l’objet (et également des forces de gravités qui l’entourent)

Nous avons raisonné comme-ci la terre était le centre du monde alors qu’elle n’en est qu’un microcosme !