Alain Bouquet   -   L'espace et le temps

La Serenissima

L'espace et le temps

Aristote et la scolastique

Espace et perspective

La République de Venise

Tensions à la Renaissance

Espace, temps et nombre

Métaphores spatiales du temps

[Référence Lera Boroditsky]

On se repère dans le temps, et on parle du temps, comme s'il s'agissait de l'espace et le vocabulaire est très souvent identique, ou sino, très voisin: mots "avant/devant", "après/arrière". Les événements sont placés soit par rapport à soi soit par rapport à un événement de référence.

Les travaux de psychologie cognitive indiquent que les schémas spatiaux et les schémas temporels sont très proches dans le cerveau, et qu'il est très efficace de visualiser [=image=espace] le temps comme une dimension spatiale, au point qu'on ne parvient plus à puiser dans des représentations purement temporelles.

Caveat: ces travaux portent sur des échantillons restreints et surtout généralement anglophones. Il semble par exemple que pour des locuteurs chinois, les métaphores spatiales du temps présentent aussi une dimension haut/bas en plus de la dimension avant/arrière. Certaines langues africaines ou amérindiennes placent le passé (qui est connu) devant le locuteur et le futur (qui est inconnu donc invisible) derrière le locuteur.

Le temps dans le sociétés traditionnelles

La mesure du temps

Jour, mois et année

Sabliers et clepsydres

Horloge mécanique

La "minute" est la "menue" partie résultant du découpage d el'heure, en 60 parties selon les habitudes héritées des Babyloniens. La "seconde" résulte de la "seconde division" de l'heure. Mais il est douteux que la "minuteé ait été employée dans un autre sens que celui de "durée brève" avant la fin du Moyen-Age.

Les mots pour l'espace

Topos

Chaos

Cosmos

Holon

Topos : la notion de lieu chez Aristote

Topos

Lieu

Ce qui n'existe pas n'a pas de lieu, ce qui n'a pas de lieu n'existe pas

☛ le vide n'existe pas (ce qui est bien plus profond que de juste affirmer que "la nature a horreur du vide")

☛ il n'existe rien au delà de la "sphère des fixes", pas même le vide

☛ la matière n'est ni infinie ni discontinue

L'infini "en puissance" est concevable mais pas l'infini "en acte".

Lieux naturels

Topos et chôra

Isotropie, homogénéité ?

Dans notre expérience quotidienne, les trois dimensions de l'espace sont très différentes les unes des autres: haut/bas ≠ droite/gauche. Notre espace est quasiment feuilleté en sphères emboîtées , et l'emploi de coordonnées sphériques est naturel (y compris en astronomie ➛Eudoxe, Ptolémée) ☛ latitude, longitude, altitude

Imaginer que l'espace soit en réalité homogène et isotrope est un saut conceptuel considérable, et injustifiable jusqu'à Newton (et même après).

Espace absolu, espace relatif

[Références: Michel Esfeld (Lausanne), Carlo Rovelli (conférence 19-03-2005 Cité des Sciences)]

Galilée

Elaboration de la notion d'espace tridimensionnel illimité (➛infini?) de la perspective au quattrocento ~ contemporain de la disparition de la "sphère des fixes" (Nicolas de Cues, puis Bruno, Digges)

Newton

L'espace et le temps sont distincts de la matière

Les notions de haut et de bas sont des notions contingentes, liées à la surface de la Terre, et elles n'ont rien de fondamental ☛ découplage de l'espace et de son contenu physique ☛ abstraction d'un espace homogène, isotrope, continu et illimité. Pour Newton la matière est discontinue (corpuscules) mais l'espace et le temps sont continus, comme chez les atomistes grecs.

Le temps est un paramètre (une étiquette des positions) plutôt qu'une dimension. Mathématiquement, à l'époque, la distinction n'est pas essentielle, les étiquettes du temps étant des nombres réels. Le temps est continu et linéaire (= non cyclique). Une question reste sans réponse: pourquoi le temps ne peut-il être parcouru que dans une seule direction (passé➛futur) à la différence de l'espace (au moins en principe)? Cette asymétrie est-elle contingente (comme l'asymétrie haut/bas sur Terre) ou est-elle intrinsèque. Quel lien exite-t-il entre cette asymétrie et celle de la mémoire (on ne se souvient que du passé)?

Leibniz

L'espace et le temps ne sont que des relations internes à la matière

Spinoza

La matière se réduit à l'espace-temps

La conception de Spinoza est plus proche d'une physique des champs que d'une physique des particules, mais elle va plus loin car le champ n'est pas situé dans l'espace-temps, il est l'espace-temps. On est très proche de la relativité générale (dans l'interprétation de Lee Smolin et de Carlo Rovelli).

Kant

Gauss et Riemann

Clifford

Mach

L'espace absolu de Newton entraîne des difficultés avec la relativité galiléenne, sucitant les critiques de Mach. Si l'espace n'a aucune propriété qui lui soit propre, dit Mach, c'est une entité métaphysique qui n'a pas lieu d'être en sciences.

Relativité restreinte

Avec Newton, l'espace et le temps sont des objets de mesure, on passe du qualitatif d'Aristote au quantitatif. Sans doute une conséquence des voyages et des cartes (mesure des distances) et des horloges mécaniques (découpage du temps en intervalles égaux). La notion d'"année-lumière" montre une unification de l'espace et du temps.

Relativité générale

Chez Einstein comme auparavant chez Newton, l'espace et le temps sont non seulement continus masi aussi lisses et réguliers, sans plis ni trous. Mathématiquement ce sont des variétés différentiables. On y mesure des angles, ce sont donc des variétés conforme, et des distances et des durées, ce sont donc des variétés métriques.

Abstraction: définir un espace (une variété en fait) par l'ensembles des transformations qui y sont possible (mathématiquement un groupe)

Particularité du big bang: l'espace-temps possède un feuilletage privilégié avec un sous-espace à 3 dimensions homogène et isotrope, mais pas en 4 dimensions ☛ distinction entre espace et temps définissant le temps cosmique. Ce feuilletage est en général supposé contingent (conséquence des conditions initiales) et non essentiel.

Le principe fondateur de la relativité générale est que la gravitation manifeste la géométrie du monde. Sous une forme bien sûr plus qualitative, c'était le message de la physique d'Aristote, géocentrée.

Einstein a une vision quasi matérielle de l'espace, peu différente finalement de la notion d'éther, qui transporte/transmet la gravité d'un point à un autre. En fait, ce n'est qu'une commodité de langage car l'espace est seulement un intermédiaire pratique, mais pas essentiel, car seules importent les valeurs des champs, y compris la courbure, et l'espace peut être transformé arbitrairement tant que ces valeurs sont conservées aux nouveaux points (mathématiquement, on parle de difféomorphisme). L'exigence de covariance est beaucoup plus profonde que la seule indifférence aux choix des coordonnées.

Il n'existe pas de loacalisation dans l'espace-temps car toute localisation s'exprime par rapport à d'autres événements et non par rapport à une structure géométrique préexistante.

Rovelli: "L'espace n'est plus le conteneur du monde, et le temps n'est plus ce le long duquel le monde existe. […] Il nous faut apprendre à penser le monde complètement sans espace et sans temps."

 

Temps et espace quantiques

Zen cat

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