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Le temps existe-il en soi, ou bien est-il une création du cerveau ?

Il paraîtrait vain de revenir ici, dans un article nécessairement court, sur une question que les humains se posent depuis des temps immémoriaux. Nous pouvons cependant le faire pour inciter les lecteurs à se reporter à un texte que vient de publier Daniel Cossins dans le New Scientist du 6 juillet 2019, p. 32 (Non accessible en ligne, sauf abonnement à la revue)

Il est intitulé The time delusion (illusion), sous titré (trad. française) »Comment votre cerveau crée la quatrième dimension ».

En fait, le titre de l'article est quelque peu trompeur. L'auteur analyse un certain nombre d'expériences récentes et des conclusions qui en sont tirées par certains scientifiques. Le texte est trop long  pour pouvoir être résumé ici. Retenons que ces nouvelles recherches ne permettent toujours pas de choisir entre une conception du temps telle que s'en faisait Newton et une autre ayant inspiré Einstein.

Pour Newton, le temps s'écoulait d'une façon rigide, s'imposant à toutes les créatures, mobiles ou non, vivantes ou non, subissant une évolution. Pour Einstein, le concept d'Espace-temps le liait aux mouvements que pouvaient avoir dans l'Espace les créatures capables de se mouvoir au sein de celui-ci. Ceci sous-entendait que seul l'Espace était une réalité première, perceptible mais non définissable en termes scientifiques.

Aujourd'hui beaucoup de neuroscientiques considèrent que, le temps et l'espace sont complètement imbriqués dans le cerveau, de même qu'ils le sont dans la réalité telle qu'elle nous apparaît. Ceci veut dire que la matière grise du cerveau ne comporte aucune aire spéciale permettant de se représenter le temps, comme c'est le cas concernant les autres perceptions, telles celles produites par les sens, vue, son, toucher entre autres.

Ainsi, il n'existe pas dans le cerveau, non plus que dans l'organisme, de moyens de se représenter le rythme dit circadien qui permet aux cellules de rester en synchronisation avec la succession du jour et de la nuit. De même, tous les neurones peuvent participer à la façon dont l'organisme réagit presque immédiatement aux événements subits pouvant l'affecter.

Les rats enregistrent le passage du temps

Cependant il vient d'être observé chez des rats que l'activité des cellules de leur cerveau variait en fonction des situations dans lesquelles ils étaient placés par les expérimentateurs. Ainsi des patterns (motifs) semblables apparaissaient dans le cas où des expériences semblables leur étaient suggérées, telle que la consommation de telle nourriture plutôt que telle autre. Les chercheurs ont suggéré que ces cellules enregistraient l'ordre temporel de tels événements vécus par les rats.

Le couple Moser avait reçu le prix Nobel en 2014 pour avoir mis en évidence l'existence dans le cerveau de nombreuses espèces animales de neurones dits « grids cells » ou cellules de grille leur permettant de connaître leur position dans l'espace, à la suite des mouvement qu'elles y font. Ces cellules envoient directement des message dans l'hippocampe qui est le siège de la mémoire. Les Moser suggèrent aujourd'hui que des cellules semblables envoient dans l'hippocampe des représentations de l'espace et du temps telles que résultant de l'activité simultanée du sujet dans l'espace et le temps. Elles se superposeraient dans l'hippocampe pour donner l'impression que le temps et l'espace résulteraient de l'existence d'un espace-temps unifié.

Mais de quel temps s'agirait-il ? Certainement pas celui mesuré par les horloges et les calendriers. Ces derniers sont des inventions culturelles que les neurones n'ont jamais utilisées. Selon le neuroscientifique Gyorgy Buzsaki, le temps perçu par les neurones serait newtonien. Il s'écoulerait de manière régulière, donnant aux neurones comme plus généralement à toutes les cellules vivantes l'arrière-plan sur lequel elles inscrivent toutes leurs activités. Un espace-temps einstéinien n'aurait aucun intérêt pour elles.

Cependant, il y aurait quelques raisons de penser que nous-mêmes, comme tous les autres organismes, inscrivons nos activités dans un temps de type einsténien, car le temps perçu est également fonction de nos déplacements dans l'espace. Pour un individu immobile, il paraît s'écouler plus lentement que pour des individus en mouvement dans l'espace. On peut parler à cet égard de « spatialisation du temps ». La neuro-imagerie a d'ailleurs montré que les neurones percevant le temps sont situés dans la même zone cérébrale que ceux percevant l'espace. Certains pensent à cet égard que les cellules de grille, mentionnées ci-dessus, peuvent encoder l'un et l'autre.

Pour Sylvie Droit-Volet, psychologue à l'Université de Clermont, ce sont les émotions qui sont la clef de la perception du temps. Selon la nature de celles-ci, le temps est perçu différemment. Ainsi, dans un film d'horreur, le temps paraît durer plus longtemps. Il en est ainsi dans toutes les situations dramatiques. Certains ont suggéré que pour cette raison des patients ayant échappé à une mort subite peuvent se souvenir qu'en cette situation le temps s'écoulait si lentement qu'il paraissait s'arrêter.

Nous n'en écrirons pas davantage ici sur la question du temps, renvoyant les lecteurs anglophone à l'article. Il est évident ent  que la physique classique est encore loin de proposer une définition du temps qui soit reconnue par tous. Mais la question se complique si l'on prend en considération la physique quantique. Pour celle-ci, faut-il le rappeler,  le temps n'existe pas en soi. Ce concept n'apparaît que dans lorsque l'on « observe » les objets quantiques, tels que les Q-bits. Mais auparavant, ou ailleurs dans l'univers, qu'en est-il ? Si l'on admet que le monde quantique est considéré aujourd'hui comme l'état primordial d'un univers sans temps ni espace défini, et si l'on admet que les systèmes quantiques sont déjà l'objet de nombreuses applications dans les sociétés actuelles, faudra-t-il considérer que celles-ci ne reposent, si l'on peut dire, que sur du vent ?

Nous pensons pour notre part que même si dans l'univers on n'observe pas de temps tel que généralement défini, il semble indéniable que les événements, quels qu'ils soient, se déroulent dans un sens déterminé, qualifié de futur  Il est impossible de revenir en arrière, vers ce que l'on nommerait le passé. Un enfant ne peut que grandir et non redevenir un nouveau-né. A une plus grande échelle, l'univers actuel ne pourra jamais redevenir ce qu'il était peu après le Big Bang ou après tout autre événement cosmologique générateur. On ne voit pas ce qu'il en serait dans d'autres univers, si l'on admettait l'hypothèse du multivers. Mais, d'autres univers pourraient il est vrai réserver des surprises à ceux qui y accéderait.

Image. Le Dieu du Temps, nommé Chronos, dans la mythologie

23/07/2019
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