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Des chercheurs s’attaquent à la difficile question de la flèche du temps

Le temps file tout droit comme une flèche et ne revient jamais en arrière. Un postdoctorant de l’Institut Périmètre est co-auteur d’un article, publié dans Physical Review Letters, qui propose une explication de ce phénomène.

Les physiciens cherchent depuis longtemps à expliquer pourquoi la flèche du temps file du passé vers le futur en passant par le présent.

Selon Flavio Mercati, boursier du programme Frontières Templeton de l’Institut Périmètre, et les autres co-auteurs d’un article récemment publié dans Physical Review Letters, ce phénomène pourrait être intrinsèquement lié à la complexité de notre univers.

La flèche du temps est souvent expliquée par ce que l’on appelle l’« hypothèse du passé », qui présume que l’univers a commencé dans un état très particulier de faible entropie –scénario bien net selon lequel l’univers naissant était rangé avant de devenir progressivement de plus en plus désordonné.

Mais notre univers ne semble pas devenir plus désordonné à mesure qu’il évolue; au contraire, des observations laissent entendre qu’il a commencé dans un état très désordonné (une « soupe de plasma » proche de l’équilibre thermique) pour aboutir aux structures magnifiquement ordonnées d’aujourd’hui (galaxies, systèmes solaires, êtres humains).

Selon Flavio Mercati, l’hypothèse du passé comporte trop de suppositions déraisonnables sur l’univers primitif et soulève des questions sur la manière dont il a pu être réglé avec tant de précision.

Il propose plutôt, avec Julian Barbour et Tim Koslowski, co-auteurs de l’article, une explication plus plausible fondée sur la complexité.

« L’univers est une structure dont la complexité augmente, déclare M. Mercati. Il est formé de grandes galaxies séparées par d’immenses vides. Dans le passé lointain, les galaxies étaient davantage rassemblées. Nous conjecturons que notre perception du temps est le résultat d’une loi qui détermine une croissance irréversible de la complexité de l’univers. » [traduction]

Lorsqu’on le considère sous l’angle de la complexité, l’état de l’univers primitif n’a rien de bien spécial : la plupart des solutions de la dynamique passent par un stade de très faible complexité, qui semble particulier pour les observateurs qui émergent plus tard.

– Colin Hunter

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