Le passage de la conception rigide du temps, supposée par la mécanique classique, à la conception élastique du temps, découverte par la relativité einsteinienne, a marqué un bouleversement majeur de la physique. En analysant le rôle de la lumière et de la gravitation, la théorie de la relativité générale a mis en évidence le couplage du temps et de l’espace au sein d’une même structure géométrique : un espace-temps courbé par la distribution de matière. Les développements très récents dans le domaine de l’unification de la relativité et de la physique quantique suggèrent toutefois que le temps pourrait être incorporé dans l’espace, et par là même, disparaître en tant que tel de la physique.
La physique cherche, sans se l’avouer vraiment, à éliminer le temps. Car le temps c’est le changeant, le variable, tandis que la physique prétend à l’immuable, à l’invariant : son but est, somme toute, d’extraire des lois éternelles, c’est-à-dire affranchies du temps, à partir de phénomènes passagers. La physique se heurte donc au temps, d’autant plus qu’en son sein même, le temps revêt plusieurs facettes – le temps de la thermodynamique n’est ni celui de la cosmologie, ni celui de la physique quantique.
Plongeons-nous dans certaines d’entre elles. Le terme « plonger » est adéquat car le fleuve est une puissante métaphore du temps, qui comprend les notions de source, d’écoulement, de succession, d’irréversibilité, de durée. Les physiciens s’interrogent essentiellement sur trois de ses propriétés …