Du temps d’Albert Einstein

15.05.2017
Albert Einstein (1879-1955)

Albert Einstein (1879-1955)

Depuis Einstein, c’est plié : le temps est relatif. Qu’une même durée puisse n’être pas la même selon la vitesse de déplacement contrecarre la raison. Il faut enfoncer le clou. Mais avec cette courbure d’espace-temps, quand le marteau atteint le clou, celui-ci n’est plus là depuis longtemps.

Il serait cocasse de prétendre expliquer en quelques mots l’incompréhensible au bon sens humain, et qui nécessite pour être compris un langage spécifique, celui de la mathématique et de la géométrie non-euclidienne. Mais ne soyons pas rigide et tâchons d’arrondir les angles.

Albert Einstein relate qu’il eut l’idée la plus heureuse de sa vie en comprenant « qu’une personne en chute libre ne sent pas son propre poids », donc que les choses ou les êtres tombant ensemble ne semblent pas tomber mais être en apesanteur, relativement les unes par rapport aux autres, parce qu’étant dans un même référentiel. De cette évidence – pour Einstein – que l’effet du poids, la chute, semble annuler sa cause, le poids, il découle que l’accélération (la chute) semble annuler sa cause qu’est la gravitation : le savant établit alors un principe d’équivalence entre gravité et accélération. Nous sommes alors en 1907, deux ans après qu’il a publié les articles de la Relativité Restreinte (qui est, comme chacun ne le sait que trop, une théorie universelle de l’espace-temps).

Une autre idée en chute libre vint choir dans le cerveau illuminé du génie : imaginons un ascenseur en accélération verticale vers le haut, avec un trou dans sa paroi pour laisser passer un rayon lumineux horizontal. Le temps que ce rayon traverse la cabine et atteigne la paroi d’en face, l’ascension effectuée a pour conséquence que son point d’impact est plus bas que son point d’entrée : donc, pour l’observateur, qui a l’œil, le tracé de la lumière lui paraît courbe. Grâce au principe d’équivalence présenté ci-avant et que nul n’ignore plus, ce qui est observable dans l’ascenseur en accélération doit l’être pareillement lorsqu’il est immobile dans un champ de gravitation, qui doit en conséquence courber la lumière. De ces réflexions, Albert Einstein travaillera huit années avec des mathématiciens pour publier sa théorie de la Relativité Générale, en 1915, qui est une théorie spécifique de la gravitation. Celle-ci est une déformation de cette dimension inaccessible à notre monde sensible qu’il a conceptualisée : l’espace-temps. Cette dimension est déformée par la masse des objets en mouvement qui courbent sa forme, en conséquence de quoi la ligne droite de leur trajectoire adhère à un espace incurvé. Ces courbures dilatent l’espace. Le trajet de la lumière adhère à cette géométrie mouvante. Mais sa vitesse absolue et stable permet de mesurer des variations de durée et de distance, donc de temps et d’espace.

La théorie de la Relativité Restreinte avait montré que temps et espace sont modifiés par le mouvement, et que le temps est relatif entre deux référentiels qui n’ont pas la même vitesse de déplacement. Le mouvement provoque un ralentissement du temps : des horloges en mouvement marchent plus lentement que des horloges stationnaires. Le sablier dans un vaisseau spatial met plus longtemps à s’écouler qu’à terre. A haute vitesse, la dilatation du temps ralentit le fonctionnement humain qui vieillit pianissimo.
La Relativité Générale démontre qu’au sein de cet espace-temps stable mais plastique, la matière ralentit le temps. Ne serait-ce qu’à l’échelle terrestre, le temps se mesure imperceptiblement plus lentement au sol qu’au haut d’une montagne. Ne serait-ce qu’entre un satellite et la terre, des calculs correctifs sont déjà nécessaires…

Tout se passe donc comme si l’espace-temps qui spatialise l’univers n’était pas temporel et que ce sont les déplacements, leur vitesse et la masse déplacée qui produisent le temps, c’est-à-dire ici la mesure de l’écart entre des instants, qui peut s’allonger ou s’accourcir. Le temps tel qu’entendu ici-bas n’a plus court au-delà. Mais s’il n’y avait ni observateur ni déplacement, le temps n’existerait-il donc plus ? Ça ne tourne pas rond…

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