Physicist Explains What Time Actually Is

Qu'est-ce que le temps ? Saint Augustin aurait dit : « Je sais ce qu'est le temps si on ne me le demande pas, mais si on me le demande, je ne peux pas répondre. » Mathématiquement, le temps est un paramètre en physique classique et quantique. Les choses existent à tout moment, et on peut déterminer la valeur de n'importe quelle quantité à un instant donné, malgré la complexité de l'espace-temps et de la relativité. Le temps diffère de l'espace car nous voyageons inexorablement dans une seule direction, et nous ignorons pourquoi. On pourrait chercher une nouvelle loi physique ou des conditions aux limites pour l'expliquer, ou envisager, en mécanique quantique, un univers sans évolution temporelle, où rien ne change. Il existe des raisons de penser que ce serait une bonne description quantique de l'univers, en excluant le Big Bang qui brise cette symétrie. Certaines approches peuvent créer l'illusion du temps : tout est incertain, mais corrélé. Une partie de ma fonction d'onde parle ici et maintenant, tandis qu'une autre est encore au lit ce matin. Si la partie au lit se réveillait et vous appelait, elle découvrirait que vous êtes aussi au lit. Chaque partie consciente de moi perçoit des choses cohérentes avec cet instant particulier. Bien qu'il existe différentes formalisations pour décrire cela, cela reste l'un des grands mystères de la physique. Un interlocuteur demande si une question lui a déjà été posée où il pensait connaître la réponse, mais en l'expliquant, il a réalisé qu'il ne la connaissait pas. Il répond que cela arrive souvent pour des problèmes techniques. Il mentionne une expérience sur le temps passé par les atomes dans les photons, où il aurait probablement mal répondu. Pour faire de la science intéressante, il faut toujours se poser des questions sur ce que l'on croit savoir, des questions qui obligent à approfondir. Le plus passionnant concerne ce que nous avons appris des inégalités de Bell. L'intervenant explique qu'il disait aux étudiants que la violation expérimentale des inégalités de Bell prouve que le monde n'est pas local, c'est-à-dire que ce qui vous arrive et ce qui lui arrive ne peut être décrit indépendamment pour avoir une description complète de la réalité. Cela semble vérifié expérimentalement. Cependant, il a récemment été rappelé que de nombreuses personnes brillantes sont en désaccord. Un lauréat du prix Turing a récemment affirmé que le monde est local et que les inégalités de Bell, bien que violées, ne réfutent pas la notion de localité d'Einstein, mais seulement une notion plus stricte introduite par Bell. Cela renvoie à un article de David Deutsch et Patrick Hayden, qui soutient que les corrélations EPR et les violations des inégalités de Bell peuvent être comprises sans que l'information ne voyage plus vite que la lumière. C'est un article mathématiquement très élégant, mais dont l'interprétation reste complexe. L'orateur avoue ne pas savoir s'il donne la bonne image aux étudiants lorsqu'il leur enseigne les inégalités de Bell, ce qui nécessite une réflexion plus approfondie. Il est ensuite demandé si son travail a montré que les objets quantiques ont des valeurs de position définies avant d'être mesurés. Il répond que non. Bien que la mesure faible révèle une moyenne, et que l'on puisse suivre des positions moyennes dont les corrélations concordent avec les positions définies de Bohm, cela ne prouve pas la réalité de ces positions. La mesure est fondamentalement celle d'un opérateur de flux en mécanique quantique. L'égalité de ces quantités ne prouve pas la réalité de l'une ou de l'autre. Puisque nous faisons la moyenne sur une distribution, de nombreuses théories différentes, avec des trajectoires certaines ou incertaines, pourraient s'accorder avec cette moyenne. L'intervenant ne pense pas avoir d'expérience prouvant la "réalité" de quoi que ce soit. Son objectif est de rappeler que le débat est ouvert et que des vues de la réalité apparemment contradictoires sont toutes cohérentes avec le formalisme actuel. Cependant, il existe des quantités mesurables issues de certains formalismes ou de la théorie des mesures faibles qui semblent si universelles qu'elles pourraient nous orienter vers une théorie plus profonde. Ces éléments sont des indices, pas des preuves rigoureuses.