Le cosmos va mourir un jour de sa belle mort, mais le temps? Le temps peut-il prendre fin? Pour la thématique «mort» qui nous occupe sur le site ce mois-ci, voilà bien la mort la plus... finale.

C’est que si la mort de l’Univers donne loisir d’imaginer toutes sortes de scénarios (des physiciens évoquent par exemple qu’un autre Univers pourrait naître du nôtre), la mort du temps, elle, laisse peu de place à l’imagination: une fois le temps du temps fini, c’est fini.

Mais quiconque n’est pas familier avec la physique théorique aura du mal à imaginer comment diable le temps pourrait-il s’arrêter. Pourtant, c’est bel et bien une question de physique théorique qui gruge du temps dans les congrès de cosmologie: mieux, il y a peut-être déjà des endroits, dans notre Univers, où le temps s’est arrêté.

On pense ici aux trous noirs. Einstein, encore lui, l’a postulé le premier: lorsqu’une étoile s’effondre sur elle-même, atteignant une masse inimaginable dans un espace minuscule —un trou noir, c’est ça— le point ultime de cet effondrement est appelé une singularité. Là où toute la matière est condensée dans un point d’une densité infinie. Et on assiste à un arrêt complet: quantité infinie, temps arrêté.

Les vulgarisateurs utilisent souvent la métaphore de l’astronaute pour —tenter— d’expliquer ce qu’est un trou noir: si un astronaute et son engin spatial pouvaient survivre à «l’entrée» dans un trou noir, lui ne s’apercevrait de rien (c’est un très gros «si»). Mais ceux qui l’observeraient depuis leur station spatiale verraient sa conversation devenir infiniment ennuyante: pendant qu’il s’écoulerait une seconde pour l’astronaute, il s’écoulerait une heure chez ses amis, puis un jour, puis un siècle... Jusqu’à ce que le temps s’arrête. Ou plus précisément, que cette seconde devienne infinie.

Passe encore que le temps s’arrête dans un trou noir, mais comment cela serait-il possible dans l’Univers entier? Eh bien, un des scénarios veut qu’il arrive un jour à l’Univers ce qui arrive à ces étoiles qui se transforment en trous noirs: un effondrement. Autrement dit, le cosmos, plutôt que de continuer à s’étendre comme il le fait maintenant, se mettrait un jour à rapetisser, jusqu’à l’état extrême de singularité.

Hypothèse plausible? Oui, mais seulement si la quantité totale de matière dans l’Univers est juste un peu trop élevée. Grave question, à laquelle personne n’a de réponse pour l’instant —et dans le pire des cas, on a encore des centaines de milliards d’années pour y penser...