Du temps solaire au temps atomique
Avant ces indications, dont la précision a augmenté avec non seulement la diffusion mais aussi le progrès des connaissances scientifiques et
techniques, l’humanité avait institué des systèmes calendaires pour compter les années, les mois et les jours. Indiquer la date d’un événement, consiste dans la plupart des cas, à se contenter
d’en établir la place dans le calendrier. Ce concept temporel ne connaît ainsi qu’une unité de compte, qui est, la seule pratique, c’est-à-dire le jour, et il bâtit sur elle l’architecture des
mois set des années. Les origines de cette institution sont très anciennes, puisque certains anthropologues ont cru pouvoir identifier comme des calendriers primitifs des fragments moustériens.
La plupart des cultures anciennes, à l’exception des cultures pré-colombiennes, ont adopté des calendriers mi-lunaires (pour les mois) mi-solaires (pour les années). Or, c’est l’impossibilité
d’inclure dans une année solaire un nombre entier de mois lunaires qui a constitué la difficulté principale à laquelle les calendriers eurent à faire face. D’où des années inégales en nombre de
jours, et l’institution des cycles pour compter au terme d’un certain nombre d’années un nombre égal de lunes. Ces problèmes ont occupé des générations de prêtes et d’astronomes à Babylone comme
en Egypte, en Inde, en Chine et en Grèce. La solution inventée par les Egyptiens fut de se régler uniquement sur le retour de la saison des pluies, marqué par l’inondation du Nil et le lever
héliaque de l’étoile Sithis (Sirius). C’était rompre avec les habitudes lunaires qui continuent cependant à être observées dans un calendrier parallèle. Cependant la solution adoptée qui
restreignait l’année à 365 jours ne fut pas très heureuse puisqu’elle amena au bout de plusieurs siècles un décalage important entrer l’année légale et le retour des saisons qu’on a voulu
synchroniser. Parallèlement au dédoublement de l’ancienne échelle astronomique, l’horloge mécanique s’est trouvée détrônée. Le remplacement de l’échappement mécanique par un dispositif
d’entretien électrique n’apportait qu’une amélioration de détail et l’apparition des horloges à diapason ne provoqua pas non plus un progrès décisif ; mais l’avènement des horloges à quartz dans
les années 30 fut une révolution due à la découverte antérieure (en 1880) de la piézo-électricité. Il s’agit là d’un phénomène qui associe un effet mécanique (pression) à un effet électrique
(polarisation). En soumettant un cristal de quartz à une tension alternative, on provoque une vibration mécanique de même période. Celle-ci fournit des oscillations de très haute stabilité et de
très haute fréquence, puisque les oscillateurs vibrent 1 ou 5 millions de fois par seconde. Les horloges à quartz sont donc le complément indispensable de beaucoup d’étalons atomiques de
fréquence qui sont dotés d’un circuit d’asservissement permettant d’ajuster avec précision la fréquence de l’oscillateur à quartz à celle de résonateur, constitué d’atomes ou de molécules. Par
conséquent d’approximative à l’origine, l’heure indiquée par les horloges n’a cessé de gagner en précision. Une étape déterminante ayant été franchie avec le développement des horloges atomiques.
En effet, ces dernières permettent de mesurer le temps presque « en temps réel » ; et cela dans la mesure où ces étalons atomiques mettent à profit les vibrations internes des atomes ou
des molécules résultant des phénomènes quantiques, selon lesquels la fréquence d’un rayonnement est le quotient de l’énergie libérée par le quantum d’action. Dans le cas des étalons atomiques qui
ne sont pas asservis à un oscillateur à quartz, et qui sont dits pour cette raison « horloges actives », telles que maser à hydrogène, une simple décharge produit la dissociation des
molécules ; le jet d’atomes obtenu traverse un champ magnétique qui joue le rôle de sélecteur d’état. Les atomes sélectionnés pénètrent ensuite dans un réservoir où ils subissent un champ
magnétique très faible destiné à séparer les deux états présents par effet Zeeman. Le succès de tels étalons, qu’ils soient passifs ou actifs, provient de ce qu’ils sont capables de fournir une
fréquence fixe, prédéterminée par le calcul et par la construction des horloges atomiques. C’est le cas des étalons qui utilisent la transition entre les eux niveaux hyper fins de l’état
fondamental de l’atome de césium 133. De ces états provient la nouvelle définition de la
seconde, c’est-à-dire la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition ci-dessus décrite. Cette définition, qui a été officialisée par la Conférence générale des
poids et mesures (CGPM) en 1967 a rendu possible la constitution d’une nouvelle échelle scientifique définie par le même organisme en 1971. Le temps atomique international (TAI) est la coordonnée
de repérage temporel par le Bureau international de l’heure sur la base des indications d’horloges atomiques fonctionnant dans divers établissement conformément à la définition de la seconde,
unité de temps du Système international d’unités.
De la finitude du temps à l’infinitude du temps
De tous les problèmes qui sont liés à la représentation du temps, on a laissé de côté celui qui, dans la critique kantienne, apparaissait comme le plus philosophique, c’est-à-dire la finitude
ou de l’infinité du temps. Parce qu’il posait au point de départ de sa critique l’idéalité du temps comme de l’espace, Kant refusait de trancher le problème, même s’il le restreignait assez
arbitrairement à l’extension du temps dans le passé. Il se contentait de montrer que la raison soulevait nécessairement ce problème quoique, butant sur une antinomie, elle fût incapable de la
résoudre. Le problème se pose différemment quand on est amené à concevoir le temps, dans toutes ses propriétés plus haut énoncées, comme un aspect de la nature, ou de la réalité matérielle,
indépendante dans son existence des formes de notre sensibilité et des catégories de notre entendement. On sait que plusieurs théories cosmogoniques s’affrontent à ce sujet et qu’aucune réponse
n’est encore définitive ou plus vraisemblable. Ce qui est acquis, c’est que la notion d’un « temps cosmique » manifesté par l’éloignement mutuel et progressif des galaxies, le rayonnement
résiduel de 3° Kelvin, et l’âge des atomes de notre système solaire, s’impose à toutes les hypothèses relatives au devenir assez mystérieux de l’Univers et de sa durée. Pourtant il n’est guère
possible de mettre en évidence le « temps propre » à l’aide de considérations purement physiques. L’expérience sans doute la plus frappante à cet égard est celle de deux physiciens
américains J. C. Halfele et R. E. Keating, qui ayant embarqué, en 1971, à bord d’un avion, ont fait deux fois le tour de la Terre, la première fois d’ouest en est et la deuxième fois d’est en
ouest. Ils emportèrent à chaque voyage une horloge atomique, dont ils pouvaient comparer l’indication horaire, à chaque retour, avec celle qu’indiquait l’horloge horaire à l’aéroport. Ces
différences se sont trouvées être :
(- 59 ± 10) 10 9s pour le voyage vers l’est ;
(+ 273 ± 7) 10 9s pour le voyage vers l’ouest.
Ces différences ne sont pas évidemment « humainement » détectables. Cette expérience est donc une illustration très modeste du
paradoxe des jumeaux. Néanmoins ses résultats sont en excellent accord avec les prévisions des formules relativistes applicables à ce cas particulier. Le concept de « temps propre »
s’en trouve renforcé.
Que pouvons-nous en faire au plan de l’expérience humaine ? Il est impossible de ne pas remarquer que chacun de nous, en tant qu’organisme
vivant, a la conscience de vivre un « temps propre », lequel recouvre d’ailleurs une allure variable par rapport au temps du calendrier, au cours de notre vie. On
constate que le temps du monde ne s’écoule pas à vitesse égale pour le bébé, l’enfant, l’adulte et le vieillard. Cette constatation a reçu un statut scientifique depuis que Lecomte de Nouy, qui
avait décrit la vitesse de cicatrisation des plaies chez les blessés de guerre d’âge différent, a complété ses informations par la culture de tissus animaux prélevés chez des individus plus ou
moins jeunes. Ainsi, il est parvenu à élaboré la notion de « temps physiologique » où l’âge physiologique est exprimé en fonction de l’âge civil, mais non d’une façon linéaire. La courbe
prend une allure hyperbolique ; elle plafonne pour les 33 années d’âge physiologique. Cette courbe rend compte du fait que l’enfant vit tant d’événements intimes en peu de temps que la marche
de ce dernier lui semble très lente ; l’adulte voit cette marche devenir plus rapide ; cette rapidité croît encore après l’âge de 50 ans. Dans la vieillesse le temps prend une allure uniforme
à laquelle on ne peut attribuer ni lenteur ni rapidité. « Le Temps voyage à diverses allures selon les diverses personnes. Je vais vous dire avec qui le Temps va l’amble, avec le Temps trotte,
avec qui le Temps galope, avec qui il reste immobile ». Mais, à force d’en être obnubilé, on
déforme le temps. Le futur finit par crever les yeux, comme l’arrière-plan d’un tableau maniériste. Que cette déformation volontaire permette vraiment de se projeter dans l’avenir est une autre
histoire. Ainsi les chercheurs de la Silicon Valley en viennent à minimiser le passé. Ils sont, pour ainsi, payés pour faire table rase du passé. Le passé et l’avenir sont communément considérés
comme antithétique : à trop s’attarder sur l’un, où crée l’impression que l’on est dépourvu de l’autre. La perception qu’ils ont du temps est d’ordre purement technique. Ce qui se comprend d’autant
mieux que l’on sait que les maîtres des nouvelles technologies « débitent » le temps en unités plus petites que celles qui sont utilisées par les êtres normaux. Le temps, se réfléchit
donc dans le concept d’identité. Ainsi les chercheurs sont classé selon les catégories suivantes : les individus “ milliseconde ”, les “ microseconde ”, les
“ nanoseconde ”, les “ picoseconde ”, les “ femtoseconde ”, les “ attoseconde ”. Une milleseconde représente un millième de seconde ; une attoseconde, un
milliardième de milliardième de seconde. Les individus ”milleseconde ” et les “ attoseconde ”, a expliqué un responsable de chez Sun, non seulement jouent dans deux catégories
différentes, mais ils éprouvent même des difficultés à communiquer entre eux. Toutes ces distorsions d’ordre temporel ont le même effet : pousser l’esprit humain à aller plus loin que son temps. La
route du passé disparaît très vite, la route du futur saute aux yeux, débitée en tranches toujours plus courtes. On prétend souvent qu’aujourd’hui le temps passe plus vite qu’autrefois. À
l’évidence, cela ne peut pas être vrai sur le plan factuel. Mais, sur celui de la perception, il y a sûrement une part de vérité dans cette affirmation puisque les gens en particulier les gens très
occupés le répètent à l’envi. S’il nous est possible d’accorder nos montres sur une même heure, force est de reconnaître que nous ne vivons et ne percevons pas tous le temps de la même manière.
Ainsi P. Fraisse a mis en évidence la variabilité de la perception du temps en fonction de l’activité. De plus le temps psychique serait lui-même tributaire des rythmes biologiques ; du moins
est-ce la conception d’une discipline relativement récente qu’est la chronopsychologie...
Du chronos au Tempus
Si je dis par exemple qu’une minute vient de s’écouler ; j’entends par là qu’une pendule, battant la seconde, a exécuté soixante
oscillations. Si je me représente ces soixante oscillations tout d’un coup et par une seule aperception dans l’esprit, j’exclus par hypothèse l’idée d’une succession : je pense, non à soixante
battement qui se succèdent, mais à soixante points d’une ligne fixe, dont chacun symbolise... une oscillation du pendule. Si, d’autre part, je veux me représenter ces soixante oscillations
successivement, mais sans rien changer à leur mode de production dans l’espace, je devrais penser à chaque oscillation en excluant le souvenir de la précédente, car l’espace n’en a conservé aucune
trace : mais par là même, je me condamnerais à demeurer sans cesse dans le présent ; je renoncerais à penser une succession ou une durée ». Mais poursuit Bergson, si on mélange le souvenir de la précédente oscillation avec l’actuelle, il y a soit juxtaposition soit fusion de l’une dans
l’autre. Nous obtenons « une multiplicité indistincte ou qualitative, sans aucune ressemblance avec le nombre : j’obtiendrais ainsi l’image de la durée pure, mais aussi, je me serais
entièrement dégagé de l’idée d’un milieu homogène ou d’une quantité mesurable ». En
d’autres termes, nous confondons une succession sans extériorité, notre propre durée, avec une extériorité sans succession qui appartient aux objets placés dans notre espace. Pour Bergson, le temps
de la physique n’est pas la durée de même que le temps de la durée n’est pas celui de la physique : « Le mouvement que la mécanique étudie n’est qu’une abstraction ou un symbole, une commune
mesure, un dénominateur commun permettant de comparer entre eux tous les mouvements réels ; mais ces mouvements, envisagés en eux-mêmes, sont des indivisibles qui occupent de la durée, supposent un
avant et un après, et relient les moments successifs du temps par un fil de qualité variable qui ne doit pas être sans quelque analogie avec la continuité de notre propre conscience ». Il précise du reste quelques pages auparavant : « La durée vécue
par nos consciences est une durée au rythme déterminé, bien différence de ce temps dont parle le physicien et qui peut emmagasiner, dans un intervalle donné, un nombre aussi grand qu’on voudra de
phénomènes ». Pour notre auteur, la durée est une « donnée immédiate de la
conscience » ; la réalité extérieure est immédiatement révélée à notre esprit. La vie consciente est faite de la durée, c'est-à-dire d’une succession d’états qualitativement
différents. Le psychique est continu et mouvant. Dans son livre, Les Données immédiates de la conscience, Bergson, soutient que si nous enlevions
aux données de l’expérience tous les artifices du langage et du raisonnement pour les exprimer et les analyser elles deviendraient qualitatives et non plus quantitatives. C’est donc notre
intelligence qui constitue le piège ; elle veut mesurer et toute mesure est irréalisable hors de l’espace homogène. Dans l’Evolution créatrice,
il précise d’ailleurs que la fonction naturelle de l’entendement est « une fonction essentiellement pratique, faite pour représenter les choses et des états plutôt que des changements et des
actes [...] pour qu’en dehors sur la matière [...] en pratiquant dans le flux réel, des coupes instantanées
On voit par conséquent que le temps humain dans la mesure même où il est social n’a pu se rendre indépendant du temps astronomique,
c'est-à-dire avant tout du mouvement orbital de la Terre autour du Soleil. Il est du reste aussi intéressant de constater que la physique moderne a dû rompre, de son côté, avec la mesure du temps
déterminée par l’observation astronomique, laquelle reste toujours nécessaire. Quant aux échelles de temps scientifiques, elles doivent prendre elles-mêmes leur origine dans le calendrier social et
l’heure officielle. Pour établir ces diverses mesures, la simultanéité est reine, comme l’avait bien vu Einstein, et son rôle consiste toujours à assigner à un fragment d’espace, qu’il s’agisse
d’habitat humain ou d’expansion cosmique, une datation dont l’exactitude est demandée à une horloge naturelle ou artificielle, parfois à plusieurs horloges à la fois. Le naturaliste Karl Von Linné
(1707-1778) avait conçu une horloge fondée sur l’heure d’ouverture et de fermeture de douze espèces de fleurs. L’ouverture du millepertuis avait lieu entre 7 et 8 heures ; la fermeture de la
primevère entre 17 et 18 heures. Depuis les années cinquante, la chronobiologie représente une étape nouvelle dans la connaissance du vivant. Elle a permis d’introduire la dimension du temps dans
les sciences de la vie. Ce faisant, elle impose de considérer tout organisme dans son environnement et s’inscrit donc dans un courant de la biologie intégrative inaugurée par le naturaliste Darwin,
celle qui donne priorité à la synthèse des connaissances plutôt qu’aux descriptions analytiques limitées à certains phénomènes. La paléontologie est une science à part entière et présente de
nombreuses facettes dont la paléontologie stratigraphique qui permet d’affiner et de compléter les biochronologie. Leur échelle de temps absolu peut être calculée grâce à de nombreuses méthodes
physico-chimiques. Elle représente donc un outil de datation extrêmement important car elle devient de plus en plus précise en profitant un développement des méthodes de datations absolue.
Ainsi, il est classique d’opposer deux conceptions du temps. Suivant l’une le temps est un écoulement continu comme celui du sable dans
un sablier ou d’un liquide dans l’horloge à eau d’Aménophis III, vieille de 3 4000 ans. Ce modèle linéaire a prévalu dans le monde occidental depuis le début de l’ère chrétienne. Suivant l’autre,
le temps est un processus périodique comme celui d’un pendule ou le rythme de l’ombre portée sur un cadran solaire. Ce modèle périodique est celui du monde grec et des civilisations orientales. On
peut aussi utiliser le modèle d’une progression en spirale qui combine la linéarité et la périodicité. Deux hongrois envisagent d’ailleurs de célébrer l’an 2000 en construisant un gigantesque
sablier circulaire qui égrènerait le temps selon un rythme annuel. Il pèse 60 tonnes et mesure 9 mètres
de diamètre et 2,5 mètres de largeur. C’est un mélange de granit rouge, d’inox, de verre antichoc et de sable synthétique… Il s’agit en fait d’un projet de sablier gigantesque incrusté dans une
immense roue imaginée par l’architecte hongrois Istvan Janaky et l’historien en littérature Jonas Herner pour célébrer le nouveau millénaire. Les 4,4 tonnes de sable mettraient exactement un an à
s’écouler dans le récipient inférieur. Ce dernier devrait être ainsi totalement rempli pour la première fois le 1er janvier 2000 à 0 heure. Un système de poulies et de treuils retournerait alors le
dispositif, avançant la « roue du temps » une fois par an de 12,56 mètres. Les deux concepteurs ont calculé qu’il faudrait cinquante ans pour parcourir l’avenue Dozsa au cœur de Budapest
où ils ont envisagé de l’installer. « Ce double mouvement, vertical et circulaire, associe les conceptions occidentale (judéo-chrétienne) et orientale (hindouisme, bouddhiste) du temps. Pour
les occidentaux, l’effet de temps décrit un itinéraire linéaire, avec un « début » et une
« fin » alors que les orientaux prennent l’éternel retour, incarné à la fois par le
retournement du sablier et par le mouvement circulaire de la roue ». À travers cette œuvre impressionnante, les Budapestois pourront donc méditer sur ce qui a tant préoccupé St augustin,
Nietzsche, Kant ou encore l’astrophysicien S. Hawking qui représente lui aussi, le temps-espace par un « sablier » dont les deux vases incarnent le passé et l’avenir absolu, tandis que le
point de jonction figure le présent.
Conclusion
La représentation en serait donc la prise première à laquelle renvoie encore l’intellect pour
la compréhension qu’elle fonde. Elle ramènerait ces « présents », d’abord insaisissables, du passé au futur à la simultanéité du thème. Comme si le temps, dans sa diachronie,
revenait à une éternité manquée, à « l’image mobile de l’éternité immobile » ou de l’Un consommé.
On n’échappe décidément pas à la question du temps. Le temps n’est-il pas un feu qui me dévore, pour reprendre une image chère à J. L.
Borgès ? Certes, mais ne suis-je pas le feu ? « notre destin est effrayant parce qu’il est irréversible, parce qu’il est de fer. Le temps est la substance dont je suis fait. Le temps est un
fleuve qui m’entraîne, mais je suis le temps ; c’est le feu qui me consume mais je suis le feu. Pour notre malheur, le monde est réel, et moi pour mon malheur, je suis Borges ». Ainsi il
apparaît que le temps ne s’épuise pas dans sa façon de se faire connaître et de se conformer aux exigences de sa manifestation ; il y a sans doute autant de manière de mesurer le temps qu’il existe
de savoirs du temps. À tel point que le sens commun ne saurait disputer au philosophe le dernier mot « le temps ne se peut pas saisir en lui-même : il ne se montre que nié ». L’essence du temps demeure incertaine. Nous en avons une expérience
quotidienne et concrète, il est en quelque sorte l'épaisseur même de notre existence et pourtant, l'intelligence est incapable de le saisir, de le cerner aussi aisément que les autres réalités.
Comment alors expliquer une telle résistance du temps, un tel refus ou une telle impossibilité à se laisser enfermer dans le cadre de l'idée ; le temps se donnant à interpréter à la fois comme
un en deçà de l'être impensable positivement et comme la dimension même de la pensée ? On peut aussi l’aborder autrement, s’il ne se prouve pas c’est sans doute qu’il s’éprouve…
Evelyne ROGUE
Docteur en philosophie
Lire l'article
