Le crépuscule du temps : pourquoi la flèche disparaît mais le temps demeure ✛
Lorsque l'entropie atteint son maximum, la pièce est terminée. Le rideau tombe, les acteurs se dispersent, les décors se figent. Mais la scène, elle, demeure. C'est exactement ce qui se passe avec le temps : la mort thermique de l'Univers efface la direction « passé-futur », mais pas le temps lui-même. Il continue d'exister comme structure géométrique, soutenue par les fluctuations quantiques du vide.
L'entropie, mesure du désordre, semble souvent synonyme de temps. Le deuxième principe de la thermodynamique stipule que le désordre augmente, et cette croissance définit la flèche du temps. Mais c'est une confusion de catégories. La comparaison des entropies S(t2) > S(t1) présuppose déjà un ordre temporel : sans temps, on ne peut pas dire que « plus tard » est plus grand. L'entropie est l'intrigue qui se déroule sur la scène du temps, et non la scène elle-même.
Dans l'état de mort thermique, tous les gradients macroscopiques disparaissent. Plus de flux d'énergie, plus de réactions chimiques, plus de vie. Mais le vide quantique, l'état fondamental des champs avec des fluctuations inéliminables, continue de vivre. Les fonctions de corrélation des champs dépendent de l'intervalle de temps, et la température de l'horizon de de Sitter fixe une échelle caractéristique. Le temps se maintient comme une pure séquence, dépourvue de direction.
Auparavant, il semblait que le temps était identique à l'entropie ou s'y réduisait. On ne savait pas clairement ce qui arrivait au temps lors de la mort thermique de l'Univers. Maintenant, on a montré que l'entropie ne fournit que la flèche du temps, et non le temps lui-même. Même à entropie maximale, la structure temporelle est préservée grâce aux fluctuations du vide et à la géométrie. Cette conclusion est obtenue par une analyse logique des fondements des théories physiques, en mettant en évidence la présupposition du temps dans tous les formalismes et en démontrant l'erreur catégorielle de l'identification. Elle peut servir de base conceptuelle pour les programmes de gravité quantique et de cosmologie, où le temps doit émerger de structures plus fondamentales, et elle éclaire les débats philosophiques sur la nature du temps.
Même dans un espace absolument vide, à température nulle, les champs ne s'immobilisent pas : le principe d'incertitude les force à fluctuer continuellement. Ces fluctuations peuvent être considérées comme le tic-tac des horloges les plus fondamentales, qui ne s'arrêteront jamais.
Dans le roman « La Dernière Question » d'Isaac Asimov, le superordinateur, à la fin des temps, alors que l'Univers a atteint l'entropie maximale, existe et agit encore. Cela fait écho à l'idée de l'article selon laquelle le temps ne disparaît pas même dans la mort thermique.