Raphaël a écrit :À première vue cette réponse semble juste, sauf qu'il y a un petit problème. S'il est vrai que l'âge de l'Univers correspond en heures à 13,7 milliards de révolutions terrestres x 365,25 jours x 24 heures, il faut tenir compte du fait que ce sont des heures terrestres.
Pour pouvoir parler d'âge de l'univers, il faut se placer dans le cadre d'un modèle cosmologique reposant sur un modèle d'espace-temps possédant un référentiel privilégié et un feuilletage (intégrable) en feuillets 3D de simultanéité ayant en plus la particularité suivante, celle selon laquelle la durée propre séparant ces feuillets 3D de simultanéité est la même pour tous les "observateurs" (c'est à dire les lignes d'univers de type temps formant ce référentiel. Ce vocable d'observateur désigne donc bien ici des lignes d'univers de type temps et pas des êtres humains ou des animaux). Dans ces conditions, on peut alors parler d'âge de l'univers.
Un exemple de modèle cosmologique simple où c'est possible, c'est celui obtenu dans l'hypothèse d'une répartition homogène et isotrope de l'énergie-matière. Elle conduit aux modèles d'espace-temps dits de Friedmann-Lemaître Robertson-Walker. Dans un tel espace-temps Il existe un référentiel privilégié dit référentiel comobile satisfaisant aux hypothèses ci-dessous. C'est :
- un référentiel dit chute libre (les "observateurs" dits comobiles formant ce référentiel sont en chute libre),
- le feuilletage 3D de simultanéité associé à ce référentiel est intégrable en feuillets 3D de simultanéité,
- la durée propre qui sépare deux feuillets de simultanéité est la même pour tous les observateurs comobiles.
Dans le modèle cosmologique à BigBang correspondant, il s'avère que le référentiel comobile est le fond de rayonnement microonde cosmique universel.
D'une façon plus générale, dans un théorie généralement covariante (donc, à la base, sans écoulement du temps privilégié. C'est le problème du temps en gravitation quantique), pour faire apparaître un écoulement du temps privilégié, on a besoin d'un état d'équilibre thermique, lequel se trouve caractérisé par le manque d'information d'une classe d'observateurs que traduit cette notion thermodynamique statistique d'état d'équilibre. C'est l'hypothèse dite du temps thermique proposée et élaborée par C. Rovelli, A. Connes et P. Martinetti. En fait, il s'agit de bien plus qu'une simple hypothèse lancée au hasard puisqu'elle caractérise une approche du problème du temps très élaborée et très convaincante (1) :
- tant au plan des mathématiques (le travail se situe dans le cadre des algèbres de Von Neumann. Il passe par le théorème de Tomita Takesaki et la notion d'état KMS reliant un état sur une C* algèbre d'observables et un écoulement privilégié du temps dans une algèbre de Von Neumann étroitement reliée à cette algèbre étoilée et à cet état),
- qu'au plan de la physique.
gamma_t(A) = exp(iHt/hbar) A exp(-iHt/hbar)
Cette même hypothèse du temps thermique (et le modèle mathématique qui va avec) fournit les bonnes prédictions concernant l'effet Unruh (observation, dans un espace-temps de Minkowski plat et vide de toute énergie et de toute matière, d'une température et de particules par une classe d'observateurs uniformément accélérés) ainsi que la température du rayonnement de Hawking des trous noirs.
Bref, le BigBang est (à mon avis) de nature thermodynamique statistique (je ne vois d'ailleurs pas quelle autre interprétation on pourrait bien lui donner). Les horloges que nous utilisons pour mesurer le temps, que se soit sur des périodes courtes ou sur des périodes très longues (où la notion d'année = 1 rotation de la terre autour du soleil à une époque où ni l'un ni l'autre n'existaient semble un peu sujette à caution) reposent (implicitement) sur des considérations à caractère thermodynamique statistique. Quand on remonte vers l'instant zéro du BigBang (si toutefois le modèle du BigBang présente un bon degré de pertinence) le temps s'arrête de s'écouler car plus rien de peut être enregistré.
Il fait "tellement chaud" qu'aucun état d'équilibre, apte à enregistrer irréversiblement de l'information, ne peut exister. Le temps ne peut plus s'écouler puisque plus rien ne peut enregistrer cet écoulement, du moins au sens de la notion d'entropie caractérisant l'écoulement irréversible du temps tel que nous le définissons. Quand on cherche à remonter en deçà du BigBang on tombe sur un mur (le mur dit de Planck) car, du point de vue de la physique classique et de la thermodynamique statistique, l'univers y est amnésique.
Paradoxalement, ça ne nous empêche pas de réaliser des horloges atomiques dont la mesure du temps atteint une précision de l'ordre de la seconde sur la durée de vie de l'univers (au sens où nous définissons cette durée de vie).
(1) Enfin, à condition de s'y plonger avec suffisamment de sérieux pour surmonter nos a priori philosophiques de bon terriens désireux d'attribuer un caractère objectif aux propriétés que nous attribuons aux objets et phénomènes que nous observons, à commencer par l'écoulement du temps. Comment parvenir à surmonter le sentiment d'absurdité sans nom engendré par l'hypothèse selon laquelle la mort des dinosaures, il y a quelques 65 millions d'années, puisse devoir quoi que ce soit à notre grille de lecture d'observateurs macroscopiques (nous n'existions pas encore) ? Malgré la solidité des arguments tant physiques que mathématiques attribuant un caractère thermodynamique statistique à l'écoulement irréversible du temps, je ne parviens pas (me concernant) à totalement à adhérer à cette idée que pourtant je défends ici.