Le temps, en tant qu’expérience et représentation de la succession des événements, est lié à notre perception des changements matériels et spatiaux : selon une récente définition, il pourrait en fait être seulement une illusion créée par l’entrelacement quantique. Voilà pourquoi.
Le temps, tel que nous le connaissons, pourrait ne pas être un élément fondamental de notre réalité physique : notre expérience et représentation de la succession des événements, liée à la perception des changements matériels et spatiaux qui se produisent autour de nous, comme la rotation de la Terre sur son axe ou la révolution de notre planète autour du Soleil, qui déterminent respectivement l’alternance du jour et de la nuit et la durée de l’année solaire, ne seraient pas une réalité du monde physique mais des constructions artificielles de l’esprit humain.
Selon une nouvelle définition, le temps pourrait en fait être seulement une illusion créée par l’entrelacement quantique, un phénomène également connu sous le nom d’entrelacement quantique, qui se manifeste lorsque deux particules ou plus se comportent comme une seule unité même lorsqu’elles sont séparées par de grandes distances. En d’autres termes, ces particules sont tellement étroitement liées que toute modification de l’état d’une particule se reflète instantanément dans celui des autres, indépendamment de la distance qui les sépare.
La nouvelle définition a été formulée par une équipe de chercheurs italiens, dirigée par Alessandro Coppo du Département de physique et d’astronomie de l’Université de Florence, qui dans une nouvelle étude récemment publiée dans Physical Test A ont exploré comment la dynamique quantique se transforme en un comportement de type classique.
Le temps pourrait être une illusion créée par l’entrelacement quantique
Les résultats de leur étude suggèrent que notre expérience du temps pourrait être une manifestation de processus quantiques, de sorte que le temps peut être défini par l’entrelacement avec un autre système, appelé « horloge ».
En termes plus simples, cela indique que l’état d’un système (l’horloge) peut être utilisé pour marquer le passage du temps pour un autre système, tout comme cela se produit dans notre expérience quotidienne, lorsque nous regardons la hauteur du soleil dans le ciel ou la position des aiguilles pour savoir l’heure qu’il est. « La perception du passage du temps – explique la docteure Paola Verrucchi de l’Institut des systèmes complexes du Conseil national de recherche (Cnr-Isc) de Sesto Fiorentino et co-auteur principal de l’étude – nécessite nécessairement une corrélation avec ce qui nous entoure. »
Cela implique qu’il y ait un lien entre les deux systèmes (dans notre exemple, l’environnement dans lequel nous vivons et l’expérience du passage du temps), donc un entrelacement (entrelacement) entre ces deux systèmes physiques, que les chercheurs ont reproduit en utilisant un oscillateur harmonique et une horloge magnétique : l’oscillateur harmonique, un modèle fondamental en physique, représente un système qui montre un mouvement périodique, comme une masse sur un ressort ou un pendule; l’horloge magnétique est décrite comme un système en rotation sous l’influence d’un champ magnétique.
Pour comprendre ce comportement à travers les deux systèmes non interactifs mais entrelacés utilisés par les chercheurs (l’oscillateur harmonique et l’horloge magnétique), les chercheurs ont d’abord examiné l’état d’entrelacement de ces deux systèmes, observant les conditions dans lesquelles l’horloge peut décrire avec précision la dynamique de l’oscillateur harmonique. En considérant ensuite la limite classique à la fois de l’horloge et de l’oscillateur harmonique, et en traitant l’horloge comme un système macroscopique (un système assez grand pour être décrit par la physique classique), ils ont été en mesure de démontrer que l’échelle énergétique de l’horloge a un impact significatif sur sa capacité à suivre la dynamique de l’oscillateur harmonique. Cette étape est essentielle pour établir le lien entre la description quantique et les équations classiques du mouvement qui régissent les systèmes physiques de tous les jours.
L’aspect clé de l’étude réside donc dans la manière dont la dynamique quantique peut se transformer en un comportement de type classique dans certaines conditions. Lorsque le système de l’horloge satisfait des critères liés à la macroscopie (assez grand pour se comporter de manière classique), la notion classique du temps émerge naturellement de la description quantique.
Les implications de cette théorie sont profondes, car elle suggère que le temps, tel que nous le percevons, pourrait ne pas être une constante universelle mais plutôt une construction émergeant de interactions quantiques plus profondes. Cela pourrait conduire à une nouvelle compréhension du fonctionnement de l’univers à la fois à l’échelle macroscopique et microscopique, comblant potentiellement le fossé entre la mécanique quantique et la relativité générale.