L’univers est un ordinateur, et le temps est le processus de son fonctionnement. C’est l’affirmation centrale que Stephen Wolfram développe depuis plus de quarante ans, et dans un récent entretien avec New Scientist, le physicien et penseur computationnel a présenté son argumentation la plus accessible à ce jour.
« Le temps est le faire irréductible du calcul », a déclaré Wolfram à Leah Crane de New Scientist. « Ce que nous percevons comme le temps est notre expérience du processus par lequel l’univers calcule ses états successifs. »
Dans cette vision, le temps n’est pas une coordonnée fondamentale de fond contre laquelle les événements se déroulent. Ce n’est pas une dimension de l’espace-temps au sens conventionnel. C’est quelque chose de généré par l’exécution continue et pas à pas de l’état de l’univers d’un moment à l’autre. Wolfram utilise l’analogie d’un flipbook : chaque page est un état de l’univers, et vous devez tourner physiquement chaque page pour voir le mouvement, et vous ne pouvez pas sauter à la dernière page pour savoir ce qui s’est passé entre-temps.
Le principe de pi
La raison pour laquelle vous ne pouvez pas sauter, explique Wolfram, est un phénomène qu’il appelle l’irréductibilité computationnelle. Identifié pour la première fois au début des années 1980 lors de ses travaux sur les automates cellulaires, il décrit des systèmes pour lesquels il n’existe aucune formule de raccourci, aucun moyen de déterminer le résultat de N étapes sans simuler explicitement chacune de ces étapes.
« On ne peut pas calculer le 1200e chiffre de pi tout seul », a expliqué Wolfram. « Il faut d’abord calculer les 1199 premiers chiffres. »
C’est fondamentalement différent de la physique classique, où des équations comme les lois de Newton vous permettent d’entrer une valeur de temps t et de calculer directement n’importe quel état futur. Dans le cadre de l’irréductibilité computationnelle, de nombreux systèmes naturels n’ont pas de tel raccourci. La seule façon de savoir ce qui se passe est de le laisser se produire.
Pourquoi nous ne pouvons pas voyager dans le temps
Si l’évolution de l’univers est un calcul irréductible, le voyage dans le temps devient catégoriquement impossible. Sauter à un point antérieur ou ultérieur dans le temps nécessiterait de court-circuiter le calcul, l’exécuter dans le désordre ou sauter des étapes, ce qui est mathématiquement interdit.
L’argument de Wolfram s’étend également à la prédiction. « Tout ordinateur que nous construisons est fait de matière à l’intérieur de l’univers. Il ne peut pas fonctionner plus vite que l’univers lui-même ne calcule », a-t-il déclaré. Cela impose une limite fondamentale à ce qui peut être prédit : un système suffisamment complexe (la météo, l’économie, le cerveau humain) ne peut pas être entièrement simulé à l’avance car aucun simulateur à l’intérieur de l’univers ne peut dépasser le calcul de l’univers lui-même.
Le libre arbitre dans un univers déterminé
L’implication la plus provocatrice concerne le libre arbitre. L’univers de Wolfram est déterministe ; chaque état détermine rigidement le suivant selon des règles fixes. Mais parce que le calcul est irréductible, même un système entièrement déterminé nous semble imprévisible.
« À cause de l’irréductibilité computationnelle… si nous pouvions toujours prédire ce que nous allons faire dans un an, alors nous n’imaginerions pas que c’est à nous de décider ce que nous faisons », a déclaré Wolfram. « Nous serions simplement assis là en tant que passagers. »
Il a développé dans son livre de 2002, A New Kind of Science : « Si l’évolution d’un système correspond à un calcul irréductible, cela signifie que la seule façon de déterminer comment le système se comportera est essentiellement d’effectuer ce calcul, avec pour résultat qu’il ne peut fondamentalement y avoir de lois permettant de déterminer le comportement plus directement. Et c’est cela, je crois, qui est l’origine ultime de la liberté apparente de la volonté humaine. »
Si nous avions un véritable libre arbitre aléatoire sans lois sous-jacentes, a noté Wolfram, la science serait impossible. « Le fait que la science fonctionne implique des lois sous-jacentes, mais l’irréductibilité computationnelle préserve le sentiment de libre arbitre. »
Une théorie sans prédictions expérimentales
L’entretien, qui fait partie de la série de newsletters Lost in Space-Time de New Scientist, s’appuie sur l’essai de Wolfram « On the Nature of Time » (octobre 2024) et le projet plus large Wolfram Physics Project, qu’il a annoncé en 2020. Il arrive quelques semaines seulement après une démonstration expérimentale distincte de Giovanni Barontini à l’Université de Birmingham, qui a construit un « mini-univers » de condensat de Bose-Einstein pour montrer que le temps peut émerger de l’échange d’entropie entre systèmes quantiques. L’approche de Wolfram est théorique plutôt qu’expérimentale : il propose un cadre métaphysique, pas une hypothèse testable.
Cela reste la critique centrale du projet de Wolfram. Le physicien du MIT Daniel Harlow, commentant le Wolfram Physics Project en 2020, a déclaré à Scientific American : « Les prédictions expérimentales de la physique quantique et de la relativité générale ont été confirmées à de nombreuses décimales, dans certains cas, à une précision d’une partie sur 10 milliards. Jusqu’à présent, je ne vois aucune indication que cela puisse être fait en utilisant les types simples de règles computationnelles préconisées par Wolfram. Les succès qu’il revendique sont, au mieux, qualitatifs. »
L’entretien de Wolfram n’inclut aucune réponse directe à ces critiques. L’article est structuré comme une séance de questions-réponses qui lui donne la parole.
Sources
1. New Scientist, « Does time come from the entire universe running computations? » (7 juillet 2026). https://www.newscientist.com/article/2532871/does-time-come-from-the-entire-universe-running-computations/
2. Wolfram, S., « On the Nature of Time » (Wolfram Media ePubs, octobre 2024). https://writings.stephenwolfram.com/2024/10/on-the-nature-of-time/
3. Wolfram, S., A New Kind of Science (Wolfram Media, 2002).
Traduit par Lydie