Leonard Kelley est titulaire d’un baccalauréat en physique avec une mineure en mathématiques. Il aime le monde académique et s’efforce de l’explorer constamment.

Basics

L’idée du temps imaginaire en tant que construction physique sérieuse a commencé avec l’essor de la cosmologie quantique par Hawking et d’autres physiciens. Selon la relativité, la métrique qui décrit l’espace-temps est ds2=-dt2 + dx2 + dy2 + dz2. Si l’on considère que le temps est imaginaire, la métrique devient euclidienne (géométrie à laquelle nous sommes habitués) et est donc plus facile à manipuler. Mais l’idée s’est développée dans d’autres domaines, et l’un des enfants de cette période de développement est la théorie de Hawking-Hartyle qui a tenté de résoudre l’état initial de l’Univers. Rappelez-vous, nous n’aimons pas avoir affaire à des infinis dans notre réalité, et selon la relativité générale, l’Univers a commencé dans un état de densité de matière infinie. Selon la théorie Hawking-Hartyle, le temps imaginaire était une dimension de l’Univers qui s’est perdue au fur et à mesure de son développement, agissant comme le prévoyait l’état infini. Mais Hawking a jugé qu’il était impossible de tester cette théorie et l’a donc minimisée en la considérant comme une proposition plutôt qu’une théorie (Morris 164-5, Anderson)

Alors, comment pouvons-nous penser au temps imaginaire dans un contexte que nous pouvons comprendre ? Le temps imaginaire est une manière différente de penser à la progression de l’espace-temps. Ce que nous considérons comme le temps réel serait le passé, le présent et le futur. Le temps imaginaire serait perpendiculaire au présent (comme sur un plan complexe), permettant à de nombreuses choses de se produire en même temps. Pourquoi voudrions-nous poursuivre un concept aussi étrange ? Il est utile pour les singularités. Dans celles-ci, l’espace-temps s’enroule sur lui-même et notre physique connue s’effondre. Mais avec le temps imaginaire, une surface fermée (avec 3 dimensions) se formerait à la place et se séparerait de notre espace-temps (Hawking 81).

Maintenant, cet état infini de l’Univers que j’ai mentionné a besoin de cette dimension supplémentaire parce qu’elle nous donne un moyen de parler de quelque chose de fini qui n’a pas de frontières, avec une sphère comme exemple conceptuel par Hawking. L’absence de limites est une bonne chose, car nous pouvons étendre la physique et jouer avec ce dont nous avons besoin, un système isolé de l’espace-temps réel auquel nous sommes habitués. Ainsi, l’Univers tel que nous le connaissons a commencé par un Big Bang, mais ce n’était qu’un état qui se poursuit dans un temps imaginaire, supprimant la recherche d’un stimulus pour donner un coup de fouet à notre réalité (Hawking « The Beginning »).

Opinions divergentes

Maintenant, en supposant que le temps imaginaire soit même une possibilité… que signifie-t-il ? Après tout, son titre imaginaire semble indiquer son rôle comme étant plus un outil qu’une réalité. Mais les nombres imaginaires jouent un rôle dans plusieurs branches de la science, notamment en électronique. Le temps imaginaire serait une nouvelle façon de parler de la relativité et de la mécanique quantique. Nous aurons peut-être du mal à parler de ce concept en raison de son utilisation lointaine et difficile dans les singularités et la dimensionnalité. Nous devrons peut-être l’envisager non pas dans nos termes spatiaux mais d’une manière différente, peut-être non physique. Nous ne sommes pas encore sûrs, de nombreux physiciens adoptant l’approche outil plutôt que l’approche littérale (Welch).

Certaines interprétations des travaux de Hawking semblent indiquer que le temps imaginaire est une solution aux problèmes de tunnelisation quantique. Certaines expériences montrent des particules allant éventuellement plus vite que c, une violation claire de la relativité. Mais les scientifiques proposent l’idée suivante : et si le temps imaginaire avait un impact sur l’action de la particule ? Et si ces lectures causales résultaient d’une action non causale qui ne violerait pas les lois auxquelles nous sommes habitués ? Après tout, la mécanique quantique comporte des composantes imaginaires qu’il est difficile de déconstruire. Peut-être que c’est la particule qui présente un certain mouvement dans le temps imaginaire, sans conséquences réelles pour notre temps réel, mais plutôt pour un certain point de vue stochastique, apparemment aléatoire (Chao).

Les amis, c’est en effet une frontière à continuer à explorer…

Works Cited

Anderson, Christian Coolidge.  » Définir la physique au temps imaginaire : Positivité de la réflexion pour certains plis riemanniens ». Math.harvard.edu. Université de Harvard, mars 2013. Web. 28 fév. 2018.

Chao, Wu Zhong.  » Le temps imaginaire dans le processus de tunnelisation  » arXiv : 0804.0210v1.

Hawking, Stephen. Trous noirs et bébés univers. New York : Bantam Publishing, 1993. Imprimé. 81.

—. « Le début du temps ». Hawking.org.uk. Web. 06 Oct. 2017.

Welch, Kerri. « La signification du temps imaginaire ». Textureoftime.wordpress.com. 15 juil. 2015. Web. 28 fév. 2018.

© 2018 Leonard Kelley

Brad Watson – Miami le 02 septembre 2019:

Le temps est unidimensionnel, pourtant il a 12 aspects différents…

12. Le temps imaginaire.