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    Impression du texte

    Les deux horloges

    Depuis toujours, l’être humain est obsédé par le temps dont il ne semble rien savoir. Le temps qui fuit, celui qui nous presse, les derniers instants qui précèdent le sommeil, l’instant comme part de l’éternité, le temps qui ne revient plus, le temps de la tortue, celui du lièvre, le temps des regrets, le temps des amours, le temps des lilas, celui des cerises, le temps de Zénon d’Elée, le temps de Jean Guitton. Chronos dévore ses enfants : le temps qui nous enfante est aussi celui qui nous fait mourir. Tout change et nous sommes emportés par ce flux du temps que nous voudrions souvent arrêter. « Ô Temps, suspend ton vol ! », s’exclame l’amoureux de Lamartine. « Comme les temps changent ! », « On ne voit pas le temps passer ! », autant d’expressions populaires qui expriment ce temps qui nous entraîne.

    Nous connaissons tous cette impression psychologique qui nous fait percevoir la durée d’une façon tout autre selon les circonstances. L’amoureux attend son aimée en retard au rendez-vous. Comme le temps est long! Le condamné à mort regarde s’écouler les mêmes instants avant son exécution. Comme le temps est court ! Le pilote de Formule Un se plaint, en ayant raté une courbe, d’avoir perdu un dixième de seconde : le conducteur du camion embourbé dans la circulation, d’avoir perdu deux heures. L’élève doué comprend en cinq minutes ce que le reste de la classe mettra des heures à saisir. L’heure d’attente chez le dentiste est infiniment plus longue que celle passée en tête-à-tête avec sa bien-aimée.

    La vitesse comme la lenteur sont des faits psychologiques. C’est dans la conscience que s’inscrit la vitesse de déroulement de la durée. Il n’y a pas, en ce sens, de système de référence objectif.

    Mais que nous dit la science à ce sujet?

    Tout d’abord, le temps n’est que de l’espace mesuré. Comme le souligne Bergson : « Je dis par exemple qu’une minute vient de s’écouler, et j’entends par là qu’un pendule, battant la seconde, a exécuté soixante oscillations »1. Une heure est une fraction de l’espace que parcourt la terre autour du soleil en une journée. On mesure l’année - intervalle dont nous n’avons pas vraiment l’intuition - en constatant une coïncidence; la terre étant au même lieu dans l’espace par rapport au soleil.

    Le jour comme la nuit étaient fractionnés en douze heures chez les Romains. Il est aisé de comprendre que suivant la saison, au solstice d’hiver ou au solstice d’été, pour prendre les moments les plus extrêmes, les heures ne pouvaient avoir la même durée puisqu’elles étaient fonction de la course du soleil dans le ciel. Les premières horloges mécaniques apparaissent au XIVe siècle chez les moines d’Europe. Elles avaient pour but d’assurer les heures de prières d’une façon régulière par un découpage précis conventionnel de la journée en vingt-quatre heures. C’est ainsi que lorsque nous lisons l’heure sur une horloge, ce n’est pas le mouvement du temps que nous observons mais les positions des aiguilles sur un système mécanique, alors que les cadrans solaires, les horloges à eau ou les sabliers donnaient plutôt à voir le temps qui passe, soit par le déplacement d’une ombre ou l’écoulement de l’eau ou du sable.

    On peut aborder la question d’une autre façon. Un mot d’esprit du cardinal Richelieu nous aidera à y voir plus clair. Le cardinal, grand amateur d’horloges, présente un jour sa collection à un aristocrate. Celui-ci, maladroit, en fait tomber deux par terre qui s’écrasent en mille miettes. Richelieu que rien n’ébranle réagit alors froidement: « C’est la première fois qu’elles vont ensemble ! » Le cardinal, qui n’est pas physicien, postule que le temps de chute est le même puisque les horloges ont quitté le meuble en même temps et se sont écrasées au sol au même moment. La mesure du temps ici se résume à la perception de deux simultanéités. Mais avons-nous réellement l’intuition directe de ces simultanéités alors que nous n’avons pas celle de l’intervalle entre deux positions identiques de la terre autour du soleil?

    La question se complique mais au fil de cet exercice un peu ardu, consolez-vous avec cette pensée d’Einstein: « Rien n’est plus difficile à comprendre au monde que les lois de l’impôt. »

    La mécanique classique de Newton décrit la gravitation universelle comme l’attraction mutuelle de deux corps avec une force proportionnelle au produit des masses et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Mais Newton postule l’existence d’une action instantanée entre les corps. Ici, le temps tout comme l’espace sont absolus. Les deux horloges de Richelieu tombent en même temps indépendamment de la distance qui les sépare et de la position d’un quelconque observateur qui constate les chutes. Or, rien dans l’univers ne peut être connu sans l’intermédiaire d’un médium, signal lumineux ou électromagnétique. C’est ainsi que lorsqu’on observe une étoile située à cent années-lumière, l’étoile apparaît telle qu’elle était, il y a cent ans. L’information transmise par la lumière est parvenue jusqu’à nous après un voyage d’un siècle. De la même façon, lorsque le peintre A fait le portrait de son ami B situé à quelques mètres de lui A le voit, non pas comme B est au moment précis où A regarde son modèle, mais tel que ce dernier était, il y a une infime fraction de seconde, le temps requis pour que la lumière réfléchie sur B parvienne à la rétine du peintre. Imaginons que le peintre et son modèle soient séparés par dix années-lumière. Le tableau flatterait la vanité de B puisqu’il se verrait tel qu’il était il y a dix ans! Le maintenant de A n’est pas le maintenant de B. Il est séparé par le temps que la lumière met à franchir la distance entre A et B. Einstein l’a compris: « Cette illusion (de la simultanéité d’événements distants dans l’espace) a son origine dans le fait que, dans notre expérience quotidienne, nous pouvons négliger le temps de la propagation de la lumière. Nous nous sommes, pour cette raison, habitués à ne pas faire de distinction entre ce qui est “simultanément vu” et ce qui “arrive simultanément”; le résultat est que la différence entre le temps et le temps local s’efface »2. Mais cela dit, n’allez pas croire que je suis indifférent à la confusion de l’ami du cardinal de Richelieu. Imaginons que je suis au milieu d’une scène où les horloges de l’imperturbable cardinal sont séparées par vingt années-lumière. J’en conclurai que la double chute des horloges se sera produite au même moment puisque je l’aurai perçue en même temps. Je percevrai cette simultanéité des événements séparés dans l’espace par vingt années-lumière - ce qui arrive simultanément - puisque j’aurai simultanément vu la chute des deux horloges, étant au centre de la chute de chacune d’elles bien que la distance qui m’en sépare soit de dix années-lumière. Mais dix années se seront écoulées entre ce qui « arrive simultanément » et ce qui est « simultanément vu ».

    Imaginons par ailleurs que Louis XIII me fait face à une très grande distance, de telle sorte qu’il est à la pointe d’un triangle équilatéral formé par son auguste personne et les deux horloges qui tombent. Le roi percevra la chute des horloges comme deux événements simultanés, tout comme moi, mais le moment de sa perception sera différent du mien. Il y a donc trois simultanéités ici! La simultanéité objective, celle de la chute des horloges indépendamment d’un observateur, celle du roi et la mienne. Allons un peu plus loin. Supposons que Louis XIII est plus près d’une des horloges, disons, celle que préfère Richelieu. Les chutes des horloges restent à la fois objectivement et subjectivement simultanées pour moi mais il en va autrement pour le roi. La chute de l’horloge préférée de Richelieu lui apparaîtra antérieure à celle de l’autre de telle sorte qu’il aura le temps de s’exclamer avant qu’il ne perçoive le double affront. Il n’y a pas de simultanéité subjective pour le roi et il ne pourrait conclure à la simultanéité objective qu’après avoir calculé les distances qui le séparent de chacune des horloges. Le maintenant du roi est distinct du mien. Il lui est propre et chaque système a son temps particulier.

    À la place du temps et de l’espace absolus de Newton, voici donc l’espace-temps. S’il est facile de reproduire un univers à trois dimensions - par exemple, pour un avion, longitude, latitude et altitude - il est par contre tout à fait illusoire d’essayer de se représenter visuellement ce continuum espace-temps à quatre dimensions. Bien que chaque observateur ait son propre système temporel ou spatial, les différents systèmes n’existent pas indépendamment les uns des autres mais constituent un cadre universel d’espace-temps. Tous partagent, mais chacun à sa manière, le temps et l’espace du grand ensemble de l’espace-temps.

    À cette physique abstraite qui, telle une école de détachement, nous éloigne du témoignage des sens, on peut préférer ces mots du poète sur lesquels je vous laisse…

    Je vais te dire un grand secret. Le temps c’est toi
    Le temps est femme. Il a
    Besoin qu’on le courtise et qu’on s’asseye
    A ses pieds le temps comme une robe à défaire
    Le temps comme un chevelure sans fin
    Peignée
    Un miroir que le souffle embue et désembue
    Le temps c’est toi qui dors à l’aube où je m’éveille
    C’est toi comme un couteau traversant mon gosier
    Oh que ne puis-je dire ce tourment du temps
    Qui ne passe point … Louis Aragon

    Notes

    1) Saint Augustin, Confessions, Éditions Pierre Horay, 1947, p. 330.
    2) Qu’est-ce que la théorie de la relativité?, Conceptions Scientifiques, Flammarion, 1990, p. 35.

    Bibliographie

    Jacques Attali, Histoires du Temps, Librairie Arthème Fayard, 1982.
    La Mutation Humaine, Pierre Bertaux, Petite Bibliothèque Payot, 1964.
    Daniel Boorstin, Les Découvreurs, Éditions Seghers, Bouquins Robert Laffont, 1986.
    Albert Einstein, L’Évolution des Idées en Physique, Léopold Infeld, Éditions Flammarion, 1983.
    Idem, Conceptions Scientifiques, Éditions Flammarion, 1990.
    Abbé Th. Moreux, Pour Comprendre Einstein, Librairie Octave Doin, 1922.
    Jean Pucelle, Le Temps, Presses Universitaires de France, 1972.
    Carl Sagan, Cosmos, Éditions Select, 1981.
    «L’univers de la gravitation», Revue Science et Vie, no 205, décembre 1998.

    Date de création : 2012-04-01 | Date de modification : 2012-04-01

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