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Le temps est une notion qui rend compte du changement dans le monde: il permet d'ordonner les événements (avant, après, simultanément) et d'en mesurer la durée. Sa nature fait l'objet de débats anciens: propriété fondamentale de l'Univers pour les uns, forme de la perception ou construction de l'esprit humain pour d'autres, comme chez Kant.
En physique, le temps est une grandeur mesurable dont l'unité est la seconde, définie depuis 1967 à partir d'une transition de l'atome de césium 133. Depuis la théorie de la relativité, il n'est plus considéré comme absolu: sa mesure dépend de l'observateur, et il forme avec l'espace une structure unique, l'espace-temps.
Le temps est aussi une expérience vécue et culturelle: les sociétés humaines l'ont pensé de manière linéaire ou cyclique, l'ont découpé à l'aide de calendriers et d'horloges, et l'ont exploré à travers la religion, la philosophie et les arts.
Étymologie
Le mot temps provient du latintempus. On le rapproche parfois du grec ancienτέμνω/ témnô, «couper», ce qui renverrait à l'idée d'une division du flot du temps en portions finies; cette étymologie reste toutefois discutée[réf.nécessaire]. Selon la même hypothèse, le latin templum (qui a donné «temple») en serait la correspondance spatiale: le templum désignait à l'origine l'espace du ciel ou du sol découpé en secteurs par les augures. Le mot «atome», du grec ἄτομος/ átomos («qu'on ne peut couper, indivisible»), est quant à lui formé sur τέμνω/ témnô.
Définitions
Le temps est réputé difficile à définir. Saint Augustin le résume ainsi: «Qu'est-ce donc que le temps? Si personne ne m'interroge, je le sais; si je veux répondre à cette demande, je l'ignore».
Plusieurs définitions classiques ont néanmoins été proposées:
selon les Définitions attribuées à Platon, le temps est le «mouvement du soleil, mesure de sa course»;
selon Aristote, le temps est «le nombre du mouvement selon l'antérieur et le postérieur»;
en physique, le temps est la grandeur qui permet de repérer les événements et de mesurer les durées, au moyen de phénomènes périodiques ou d'horloges.
Caractères généraux
Représentation du temps comme Chronos
Succession, simultanéité et durée
L'expérience du temps repose sur deux relations élémentaires: la simultanéité (ou synchronie), qui exprime que plusieurs événements se produisent au même moment, et la succession (ou diachronie), qui exprime qu'un événement a lieu avant ou après un autre. Ces deux relations ne suffisent pas à définir la durée: lorsqu'un film est projeté plus ou moins vite, l'ordre des événements est conservé, mais pas leur durée.
Le temps semble supposer à la fois le changement et la permanence: les objets sont altérés par les événements tout en restant, d'une certaine manière, les mêmes. Le philosophe Alain écrit ainsi: «Dans un même temps, dans un temps unique, dans un temps enfin, toutes choses deviennent».
On distingue souvent le temps extérieur (temps social, calendaire, commun à tous) et le temps intérieur (temps vécu ou psychologique). L'ordonnancement des événements fait appel à la mémoire, individuelle ou collective; les travaux de Maurice Halbwachs ont notamment porté sur la mémoire collective.
Temps cyclique et temps linéaire
Le temps peut être considéré sous deux aspects:
l'aspect cyclique: retour des jours, des saisons, des générations;
l'aspect linéaire: évolution, transformations irréversibles, passage de la naissance à la mort.
Les Grecs anciens distinguaient plusieurs notions:
le Chronos (Χρόνος/ chrónos): le temps qui s'écoule, la durée mesurable;
l'Aiôn (Αἰών/ aiốn): la durée de la vie, puis le temps long, voire l'éternité;
le Kairos (Καιρός/ kairós): le moment opportun, l'occasion.
La personnification du temps, Chronos, a souvent été confondue avec le titan Cronos.
Temps historique
Le temps historique s'organise autour de trois dimensions:
le passé, ce qui a eu lieu et dont il reste des traces;
le présent, le moment de l'expérience et de l'action;
le futur, ce qui est attendu, anticipé ou projeté.
L'historien François Hartog appelle «régime d'historicité» la manière dont une société articule ces trois dimensions; il qualifie de «présentisme» le privilège accordé au présent dans les sociétés contemporaines.
La chronologie est la mise en ordre des faits selon leur succession, au moyen d'une échelle de temps commune. Le principe de causalité, selon lequel l'effet ne peut précéder la cause, donne une définition implicite de cet ordre. Le temps passé peut aussi se lire dans ses traces matérielles, par exemple dans la superposition des couches géologiques (stratigraphie) ou dans les cernes de croissance des arbres (dendrochronologie).
Perceptions culturelles
Sablier en bois, utilisé pour mesurer une durée déterminée.
Toutes les cultures ont élaboré des réponses à la question du temps, souvent autour de thèmes communs: l'immortalité des dieux ou l'éternité de Dieu, la permanence du cosmos face à la brièveté de la vie humaine. Ces représentations s'expriment dans les mythes, le langage et les arts, mais elles ne portent pas toutes la même vision du temps.
Temps linéaire et temps cyclique
Une opposition souvent avancée distingue une vision linéaire du temps, dominante en Occident, et une vision cyclique, dominante par exemple en Inde. L'historien des religions Mircea Eliade a étudié cette opposition dans Le Mythe de l'éternel retour (1949). Cette dichotomie est toutefois jugée schématique par de nombreux spécialistes, la plupart des cultures combinant les deux aspects[réf.nécessaire].
Dans la tradition issue du védisme, reprise par le brahmanisme et l'hindouisme, le cosmos est soumis à un renouvellement cyclique: périodes de création et de destruction se succèdent. Chaque grand cycle, ou kalpa, est divisé en quatre âges au cours desquels le monde se dégrade progressivement. Le bouddhisme reprend l'idée d'un cycle des existences (saṃsāra), dont la libération constitue le but.
Dans la tradition judéo-chrétienne, le temps est au contraire borné par la Création et la fin des temps (l'Apocalypse). Il est orienté et porteur d'une histoire du salut: il est pensé comme un temps d'attente et d'espérance.
D'autres cultures ont privilégié une dimension rituelle du temps, rythmée par des fêtes et des cérémonies, comme chez les Incas[réf.nécessaire].
Représentation spatiale du temps
Le temps est souvent représenté de façon linéaire, par exemple sous forme de frise chronologique. Des représentations en spirale ou en cercle soulignent au contraire son aspect répétitif.
Dans la plupart des langues, le locuteur se représente avec le futur devant lui et le passé derrière: en français, on dit «avoir l'avenir devant soi» ou «se retourner sur son passé». Le peuple aymara inverse cette orientation: le passé, connu et visible, est situé devant le locuteur, et le futur, inconnu, derrière lui,.
Deux conceptions du temps qui passe coexistent dans le langage: soit c'est l'individu qui se déplace le long du temps («nous approchons de la fin de l'année»), soit ce sont les événements qui viennent vers un individu immobile («les vacances approchent»).
Le temps dans les sociétés modernes
L'industrialisation a profondément transformé le rapport au temps: généralisation des horloges, synchronisation des horaires de travail et des transports, puis instantanéité des communications. Plusieurs auteurs, comme le sociologue Hartmut Rosa, décrivent ce phénomène comme une «accélération» sociale[réf.nécessaire]. Le temps de l'économie, mesuré et rationalisé, entre souvent en tension avec les rythmes biologiques, culturels et individuels.
Le temps dans le langage
Le langage exprime le temps par de nombreux moyens: temps grammaticaux, adverbes, expressions. Beaucoup de ces expressions reposent sur des métaphores spatiales ou économiques («perdre son temps», «gagner du temps», «le temps passe vite»). Plusieurs philosophes ont souligné que ces images, utiles à la pensée, peuvent aussi l'induire en erreur en assimilant le temps à un espace ou à un mouvement[réf.nécessaire].
Héraclite souligne le changement perpétuel de toutes choses, tandis que Parménide et l'école éléate nient la réalité du devenir. Son disciple Zénon formule des paradoxes destinés à montrer les difficultés de la notion de mouvement: comment une infinité de positions intermédiaires pourrait-elle être parcourue en une durée finie?
Ces paradoxes trouvent une réponse mathématique dans la notion de série convergente: une suite infinie de termes peut avoir une somme finie. Bertrand Russell note toutefois que «la continuité du mouvement ne peut consister dans l'occupation par un corps de positions consécutives à des dates consécutives».
Platon, dans le Timée, présente le temps comme une «image mobile de l'éternité», née avec le ciel et mesurée par le mouvement des astres. Pour Aristote (Physique, livre IV), le temps n'est pas le mouvement lui-même, mais ce qui en est compté. Plotin critique cette conception et fait du temps la vie de l'âme du monde.
Saint Augustin
Dans le livre XI des Confessions, Augustin s'interroge sur le mode d'existence du temps: le passé n'est plus, le futur n'est pas encore, et le présent n'a pas d'étendue. Il en conclut que le temps existe dans l'esprit, sous la forme d'une «distension de l'âme» (distentio animi): mémoire du passé, attention au présent, attente du futur.
Époque moderne
Isaac Newton conçoit un temps absolu, qui s'écoule uniformément indépendamment de tout ce qui se passe. Leibniz, dans sa correspondance avec Samuel Clarke (1715-1716), lui oppose une conception relationnelle: le temps n'est que l'ordre des successions entre les choses.
Pour Kant, le temps n'est ni une chose ni un concept, mais une forme a priori de la sensibilité, la forme du sens interne. Il écrit: «Il faut que la représentation originaire de temps soit donnée comme illimitée». Les choses en soi ne sont ni dans le temps ni dans l'espace; le temps est la condition sous laquelle les phénomènes nous apparaissent.
Époque contemporaine
Henri Bergson distingue le temps mesurable des sciences, qu'il juge «spatialisé», de la «durée» vécue par la conscience, continue et qualitative (Essai sur les données immédiates de la conscience, 1889). Pour lui, se représenter le temps comme une suite d'instants juxtaposés revient à le penser comme de l'espace.
John McTaggart, dans «The Unreality of Time» (1908), distingue la série A (passé, présent, futur) et la série B (avant, après) et soutient que le temps est irréel. Ce débat structure encore la philosophie analytique du temps, entre théories «dynamiques» et théories «statiques» (ou éternalisme).
Martin Heidegger, dans Être et Temps (1927), fait de la temporalité la structure fondamentale de l'existence humaine. Francis Kaplan considère, dans la lignée de Kant, que le temps et l'espace sont subjectifs, et préfère la notion de temporalité à celle de temps.
En mécanique newtonienne, le temps est un paramètre absolu et universel, identique pour tous les observateurs. Il est indispensable à la définition de grandeurs comme la vitesse et l'accélération. Les lois de la mécanique classique sont réversibles: elles restent valables si l'on inverse le sens du temps.
Relativité
En 1905, Albert Einstein publie la relativité restreinte, qui établit que la durée entre deux événements et la simultanéité dépendent du référentiel de l'observateur (dilatation du temps). En 1908, Hermann Minkowski donne à cette théorie une formulation géométrique dans laquelle espace et temps forment un continuum unique à quatre dimensions, l'espace-temps. Dans la relativité générale (1915), le temps s'écoule aussi différemment selon le champ de gravitation.
Thermodynamique et flèche du temps
La thermodynamique introduit une asymétrie entre passé et futur: selon le deuxième principe, l'entropie d'un système isolé ne peut que croître. Cette irréversibilité est à l'origine de la notion de «flèche du temps», expression introduite par Arthur Eddington en 1928. Ilya Prigogine distingue ainsi le temps réversible de la mécanique et le temps irréversible de la thermodynamique et du vivant.
Physique quantique et gravitation quantique
En mécanique quantique, le temps reste un paramètre extérieur, et non une grandeur observable comme la position. Les tentatives d'unifier mécanique quantique et relativité générale se heurtent au «problème du temps»: dans certaines formulations, comme l'équation de Wheeler-DeWitt, la variable temporelle disparaît. Des physiciens comme Carlo Rovelli proposent de considérer le temps comme une notion émergente.
La perception du temps varie selon l'attention, l'émotion, l'âge ou la consommation de certaines substances: un même intervalle peut paraître plus ou moins long. La psychologie et les neurosciences étudient les mécanismes de cette estimation des durées.
Les êtres vivants possèdent par ailleurs des horloges biologiques internes. Chez l'être humain, les rythmes circadiens, d'une période proche de 24 heures, sont réglés par une horloge centrale située dans le noyau suprachiasmatique de l'hypothalamus. Les mécanismes moléculaires de ces rythmes ont valu le prix Nobel de physiologie ou médecine 2017 à Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash et Michael W. Young.
Le temps est une grandeur de dimension un: un seul nombre suffit pour repérer une date sur une échelle donnée. On distingue la mesure des dates (repérage d'un instant) et la mesure des durées (intervalle entre deux instants). Toute mesure repose sur un phénomène jugé régulier: rotation de la Terre, mouvement d'un pendule, oscillation d'un cristal ou transition atomique.
Premières mesures
Une clepsydre: l'écoulement de l'eau d'un vase vers l'autre permet de mesurer une durée.
Deux approches ont coexisté:
repérer des moments, par exemple en comptant les jours ou en observant la position du Soleil (cadran solaire);
délimiter des durées à l'aide d'une quantité finie: combustion d'une bougie, écoulement du sable dans un sablier ou de l'eau dans une clepsydre. Dans la Grèce antique, le temps de parole dans les tribunaux était ainsi mesuré à la clepsydre.
Calendriers et division du jour
Le système calendaire et horaire actuel hérite en grande partie des pratiques de l'Antiquité:
l'année correspond à une révolution de la Terre autour du Soleil (calendrier solaire), le mois à l'origine à une lunaison (calendrier lunaire). Dans le calendrier civil actuel, les douze mois ne correspondent plus exactement aux lunaisons;
le jour correspond à une rotation de la Terre sur elle-même; un jour supplémentaire est ajouté lors des années bissextiles pour compenser le décalage avec l'année astronomique;
le jour est divisé en 24 heures, héritage de la division égyptienne de la nuit et du jour en douze parties chacune;
Jusqu'au milieu du XXesiècle, la seconde était définie à partir de phénomènes astronomiques: d'abord comme une fraction du jour solaire moyen, puis, à partir de 1960, comme une fraction de l'année tropique. Or ces phénomènes ne sont pas parfaitement réguliers: la rotation de la Terre ralentit lentement, notamment sous l'effet des marées dues à la Lune, et l'orbite de la Terre varie elle aussi au cours du temps.
En 1967, la Conférence générale des poids et mesures définit la seconde comme la durée de 9 192 631 770 périodes du rayonnement correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133. Il s'agit d'un rayonnement micro-ondes, d'une fréquence d'environ 9,19 GHz et d'une longueur d'onde d'environ 3,26 cm. Le coefficient retenu permet de conserver à la seconde sa valeur historique. Depuis la révision du Système international d'unités de 2019, la seconde est définie en fixant la valeur numérique de cette fréquence de transition, notée ΔνCs. Le mètre est lui-même défini à partir de la seconde et de la valeur fixée de la vitesse de la lumière dans le vide.
La plupart des horloges courantes (montres, ordinateurs, etc.) utilisent un oscillateur à quartz. La fréquence employée est presque toujours de 32 768 Hz (215), ce qui permet d'obtenir la seconde par simple division binaire.
Le temps est un paramètre essentiel en informatique. Les ordinateurs disposent d'une horloge système et représentent souvent les dates sous la forme d'un nombre de secondes écoulées depuis une date de référence, comme le temps Unix (depuis le UTC). La synchronisation des horloges entre machines est assurée par des protocoles comme le Network Time Protocol (NTP).
On distingue traditionnellement les traitements par lots (batch), exécutés en différé sur de grands volumes de données, et les traitements transactionnels, exécutés immédiatement après la saisie. En informatique industrielle et embarquée, les systèmes temps réel doivent garantir que chaque traitement s'exécute dans un délai déterminé. Enfin, la théorie de la complexité mesure le temps de calcul nécessaire à un algorithme en fonction de la taille des données.
Arts
Création artistique
Une œuvre d'art fixe dans la durée un geste ou une inspiration fugitive. André Malraux définissait ainsi la culture comme l'ensemble des formes qui ont résisté à la mort. Selon Jean-Paul Sartre, l'œuvre ne se réduit pourtant pas à une chose matérielle: un tableau n'existe comme œuvre que par le regard de celui qui le contemple.
Certaines traditions accordent plus d'importance à l'acte de création qu'à la conservation de l'œuvre. C'est le cas, par exemple, des mandalas de sable du bouddhisme tibétain, détruits rituellement une fois achevés.
Pour Benedetto Croce, l'art n'existe que si la création se prolonge dans la contemplation. La contemplation esthétique permet de prendre de la distance avec l'urgence de l'instant. Alain écrit à propos de la musique: «la musique figure merveilleusement ce souvenir et cet oubli ensemble».
Musique
Le temps est le paramètre principal de la musique, l'un des rares arts qui se déroule dans une durée et qui organise cette durée. La différence entre temps objectif (mesurable) et temps subjectif (vécu par l'auditeur) y joue un rôle central, et fait l'objet de recherches en psychologie de la musique. Plusieurs compositeurs contemporains, comme Arvo Pärt ou Pierre Boulez, ont cherché des procédés d'écriture pour suspendre ou étirer ce temps subjectif.
Dans le solfège, le temps est une subdivision de la mesure; on distingue les temps forts et les temps faibles.
Au XIIIesiècle, le théoricien de l'Ars antiquaFrancon de Cologne définit le tempus comme la mesure de la musique émise comme de la musique omise, c'est-à-dire des sons comme des silences. L'observation des conduites musicales des enfants montre que la construction d'un temps commun, nécessaire au jeu collectif, ne s'acquiert que progressivement, rarement avant l'âge de six ans[réf.nécessaire].
12François Hartog, Régimes d'historicité: Présentisme et expérience du temps, Paris, Le Seuil, (ISBN2-02-059328-9)
↑À ce sujet, voir Saint Augustin, Confessions, livre XI, et La Cité de Dieu.
12Rafael E. Núñez, «Le passé devant soi», La Recherche, no422, (lire en ligne, consulté le )
↑(en) Rafael E. Núñez et Eve Sweetser, «With the Future Behind Them: Convergent Evidence From Aymara Language and Gesture in the Crosslinguistic Comparison of Spatial Construals of Time», Cognitive Science, vol.30, no3, , p.401-450 (lire en ligne, consulté le )
↑Par exemple, la suite 1⁄2, 1⁄4, 1⁄8, 1⁄16… comporte une infinité de termes, mais leur somme vaut 1.
↑Francis Kaplan, L'irréalité du temps et de l'espace: Réflexions philosophiques sur ce que nous disent la science et la psychologie sur le temps et l'espace, Cerf,
↑(de) Hermann Minkowski, «Raum und Zeit», Physikalische Zeitschrift, vol.10, , p.104-111
↑Richard Taillet, Loïc Villain, Pascal Febvre, Dictionnaire de physique, 2eédition, De Boeck, 2009, p. 301.
↑(en) Louis Essen et J. V. L. Parry, «An Atomic Standard of Frequency and Time Interval: A Cæsium Resonator», Nature, vol.176, , p.280-282
↑Bureau international des poids et mesures, Le Système international d'unités (SI), , 9eéd.
Collectif (dir.), Étienne Klein et Michel Spiro, Le Temps et sa flèche, Paris, Flammarion, coll.«Champs Sciences», (1reéd. 1994), 281p. (ISBN978-2-08-130327-0)
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