Sciences

Il n'y a pas vraiment de présent, de maintenant, de tout de suite, selon la théorie de la relativité

Temps de lecture : 2 min

Ce qu'il faut retenir, c'est que vos pieds sont plus jeunes que votre tête.

Comme dirait l'autre, tout est relatif. | Jon Tyson via Unsplash
Comme dirait l'autre, tout est relatif. | Jon Tyson via Unsplash

Cet article est publié en partenariat avec Quora, plateforme sur laquelle les internautes peuvent poser des questions et où d'autres, spécialistes du sujet, leur répondent.

La question du jour: «Est-ce que la théorie de la relativité implique le fait qu'il n'y a pas vraiment de présent, de maintenant, tout de suite universel, de présent “absolu”?»

La réponse de Philippe Guglielmetti:

Oui, c'est ça. Supposons qu'en prenant une photo au flash de votre petite amie par une nuit romantique, il y ait un flash sur la Lune (les impacts sur la Lune, ça arrive…).

Le flash de votre appareil photo et celui sur la Lune sont simultanés, puisqu'ils sont sur la même photo. Mais un astronaute sur la Lune verrait votre flash (avec un bon télescope…) à peu près deux secondes après l'impact sur la Lune: le présent n'est pas le même pour deux observateurs.

Tout ce que vous percevez comme «présent» dans le sens de «simultané à ce qui se passe ici» se trouve en fait sur le cône de lumière du passé, où se trouvent tous les événements à une distance d telle que la lumière a mis un temps t=d/c à vous parvenir (c étant la «vitesse de la lumière», mais aussi celle de l'information).

Le cône de lumière. | Lithium57 via Wikimedia Commons

Chaque observateur ayant un cône de lumière différent, il a un «présent» différent. Mais quand tout est calme (en relativité restreinte), on peut encore utiliser la synchronisation d'Einstein, qui s'était déjà posé la question, pour définir une référence de temps commune à plusieurs observateurs, qui se retrouveraient donc avec un «décalage horaire» par rapport à un temps «absolu» défini arbitrairement, un peu comme sur Terre avec les fuseaux horaires par rapport à l'heure GMT.

Horloges atomiques

Ça se complique dans des conditions moins calmes (en relativité générale), quand on accélère ou qu'on se trouve à proximité de très grosses masses. Là, les cônes de lumière se déforment, ou plutôt apparaissent déformés pour des observateurs externes: la seconde ne dure plus une seconde pour tout le monde, les mètres n'ont plus la même longueur dans les différentes directions et il n'y a plus moyen de synchroniser des horloges simplement: même en étant au même endroit de l'espace, un observateur rapide n'aura pas le même cône de lumière qu'un observateur lent.

Après un voyage dans l'espace, l'observateur rapide reviendra sur Terre comme Phileas Fogg, en ayant voyagé pendant un temps différent de ceux restés sur place.

Cet effet se mesure désormais avec deux horloges atomiques dans le même laboratoire et permet de l'affirmer: vos pieds sont plus jeunes que votre tête, vous n'avez pas d'âge absolu, le présent de vos pieds n'est pas celui de votre tête.

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