Depuis 2015, nous pouvons maintenant détecter la présence d'ondes gravitationnelles. Elles nous renseignent sur l'existence de trous noirs et d'étoiles à neutrons qui les produisent en fusionnant. Ce qui a nécessité d'accomplir un des exploits technologiques les plus remarquables avec la réalisation d'interféromètres géants d'une précision inouïe. Depuis quelques années, une autre technique qui repose sur le chronométrage d'un réseau de pulsars permet d'étendre les possibilités de ce type d'observation et, ce qu'elle révèle, selon toute vraisemblance, car cela exige encore confirmation, c'est l'existence d'un bruit d'ondes gravitationnelles engendrées par un nombre incalculable de sources réparties un peu partout dans le cosmos, voire aussi peut-être du Big Bang lui-même. Il s'agirait donc d'un bruit intégré à la structure même de l'espace-temps. S'il est confirmé, ce bruit peut rendre floues les dimensions d'espace et de temps. 

Un indice avec la fusion des trous noirs

Qu'elles soient chaotiques ou non, ces ondulations de l'espace-temps sont une forme d'énergie. Des ondes gravitationnelles chaotiques pourraient se comparer à une forme d'énergie thermique, ce qui nous conduirait à l'idée que l'espace-temps lui-même aurait une température sans avoir besoin ici de faire intervenir le vide quantique. Considérons deux trous noirs de masse quelconque. Leur température respective est donnée par la formule de Hawking : 

Elle nous indique que plus grande est la masse d'un trou noir, plus basse est sa température. Lors de la fusion de deux trous noirs, la masse du trou noir résultant est supérieure au plus massif des deux trous noirs originaux. Il s'ensuit que la température du trou noir fusionné sera également plus basse. Ce qui a pour conséquence que de la chaleur doit être produite à l'extérieur de celui-ci. Le bruit d'ondes gravitationnelles pourrait constituer une partie de celle-ci.

Conséquences potentielles

Ce flou de l'espace-temps qui constituerait une limite intrinsèque à la précision de toute mesure, serait propre à atténuer le conflit avec la mécanique quantique. Il pourrait surtout avoir deux conséquences appréciables. Tout d'abord il ne s'agit plus ici d'une limite rattachée au processus d'observation. Du fait que cette limitation serait intrinsèque pour le temps, elle pourrait rendre compte de l'irréversibilité temporelle pour les phénomènes à l'échelle même des particules. En introduisant la dynamique chaotique propre à la structure spatio-temporelle, une précision absolue, exigée pour permettre l'inversion temporelle des événements, serait absente, de sorte que ce bruit d'ondes gravitationnelles se révélerait être l'un des constituants de la flèche du temps de la thermodynamique. 

La seconde conséquence se rattache à la limitation intrinsèque de la précision de la dimension spatiale. Elle éviterait que masse et énergie puissent se retrouver concentrées précisément en un point et, de ce fait, que cette densité devienne infinie. 

Le quatrième article de cette série termine de passer en revue quelques-uns des phénomènes qui bousculent notre intuition du temps. Il nous montre que, malgré la persistance de sa flèche, celui-ci a désormais plusieurs cordes à son arc.