Peu importe à quel point nous essayons, nous ne nous souvenons pas demain. Et les physiciens ne savent pas pourquoi.
Dans l’espoir de découvrir la source de Time’s River, les physiciens de l’Université de Surrey Thomas Guff, Chintalpati Umashankar Shastry et Andrea Rocco ont cherché des signes de son existence dans l’équivalent d’une baignoire quantique chaude sous l’étendue infinie de l’éternité.
Inutile de dire qu’ils n’ont pas trouvé ce qu’ils recherchaient, confirmant plutôt les flux de temps tout aussi facilement que dans le bourdonnement de la mécanique quantique. Pourtant, les leçons apprises pourraient un jour révéler pourquoi la physique insiste sur l’existence de l’histoire.
Pour utiliser le jargon correct, la physique est à grande échelle symétrique en ce qui concerne le temps. Nous ne verrons peut-être jamais un œuf sans crack ou un chêne retourner à un gland, mais lorsque la plupart des processus sont dépouillés de leurs lois fondamentales, il y a peu de dictons à laquelle la fin d’une équation doit faire face au passé et à laquelle l’avenir.
Les œufs fissurés ne se débroignent pas soudainement, mais les lois en physique ne se soucient pas d’une direction dans le temps. (Melani Sosa / Unsplash)
Guff, Shastry et Rocco se sont demandé si des équations quantiques de mouvement pouvaient encore cacher un moyen de rendre impossible un retour dans un état passé, agissant comme une sorte de cliquet qui garantit que les lois d’un système ne reculent pas.
Peu importe où l’équipe a regardé dans les équations de leur bain, il ne pouvait trouver aucun signe que la symétrie inverse dans le temps était en contradiction avec le déroulement de l’activité quantique, ce qui implique la «mémoire» du système markovien sans préférence pour un passé ou un avenir.
Schéma du temps d’inversion dans un système quantique montrant le système et l’environnement qui se déplacent dans le temps. (Guff et al., Rapports scientifiques2025)
“Nos résultats suggèrent que si notre expérience commune nous dit que le temps ne fait que se déplacer dans un sens, nous ignorons que la direction opposée aurait été tout aussi possible,” dit Rocco.
Si le temps peut secouer d’avant en arrière à un niveau quantique, ce n’est certainement pas à l’échelle de la physique que nous vivons. Un véritable bain chaud sous les étoiles est garanti de se refroidir rapidement alors que l’énergie s’écoule dans le cosmos en constante expansion.
Le trio insiste sur le fait que leurs résultats ne contredisent en aucune façon cette loi de la thermodynamique. Certaines lois de la physique sont vraiment irréversibles, après tout. Pourtant, retourner la flèche du temps sur une échelle quantique aurait encore connu un refroidissement régulier, ce qui suggère qu’il n’y a rien de trop spécial dans une direction sur l’autre sur une échelle quantique en ce qui concerne la thermodynamique.
Si c’est le cas, notre expérience collective de la rue à sens unique du temps pourrait bien être équilibrée de l’autre côté du Big Bang par une deuxième avenue, qui est également emportée par l’expansion cosmique et l’augmentation de l’énergie d’un point de départ quantique qui se souvient de l’avenir aussi facilement que le passé.
Cette recherche a été publiée dans Rapports scientifiques.
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