Fermez les yeux et laissez votre imagination vous guider au-delà des frontières du monde que vous connaissez. Imaginez-vous flottant non pas dans un seul univers, mais dans une multitude de réalités parallèles, chacune avec ses variations infinies, chacune avec une version de vous-même qui a fait des choix différents, vécu des vies alternatives. Un multivers, comme ceux des films. Ce n’est pourtant pas un film : cette vision extraordinaire et troublante surgit spontanément des théories les plus avancées de la physique moderne, From 'interprétation de plusieurs mondes de la mécanique quantique àl'inflation cosmique.
Le concept de multivers nous fascine et nous consterne à la fois, nous amenant à remettre en question tout ce que nous pensions savoir sur la nature de la réalité. Parlons-en ensemble, car, qu'on l'accepte ou non, cette idée redessine notre façon de percevoir le cosmos et notre place en son sein, et fera partie de l'avenir de la science.
Le multivers quantique : de nombreux mondes, de nombreuses possibilités
Imaginez observer une particule subatomique, comme un électron. Selon la mécanique quantique, cette particule se comporte étrangement : au lieu d'être dans un seul état bien défini, elle semble exister dans une superposition d'états possibles, comme si elle se trouvait à plusieurs endroits en même temps ou possédait plusieurs énergies en même temps. temps. C'est un peu comme si l'électron était dans une sorte de « limbes quantiques », dans lequel cohabitent tous les possibles.
Cependant, dès que l’on mesure pour savoir où se trouve l’électron ou quelle est sa quantité d’énergie, quelque chose de surprenant se produit : cette multiplicité de possibilités est instantanément réduite à un seul état défini. C'est comme si notre observation obligeait l'électron à « choisir » l'une des nombreuses possibilités dans lesquelles il se trouve.
Mais qu’en est-il des autres possibilités ? Disparaissent-ils dans les airs ou se matérialisent-ils d’une manière ou d’une autre ?
L’interprétation des mondes multiples de la mécanique quantique, proposée par le physicien Hugues Everett III en 1957, suggère une réponse fascinante. Quel est? Tous les résultats de mesure possibles se produisent dans un univers parallèle. En d’autres termes, dès que nous observons l’électron, l’univers se « divise » en plusieurs versions. Chacun correspondant à l’un des états possibles dans lesquels pourrait se trouver l’électron. Dans chacun de ces univers parallèles, il existe une version de nous-mêmes qui a observé l’électron dans un état différent. C'est une idée qui peut paraître bizarre et contre-intuitive, mais elle émerge naturellement des équations de la mécanique quantique. Il nous offre une perspective nouvelle et surprenante sur la nature de la réalité, suggérant que ce que nous percevons comme « réel » pourrait n’être qu’une des nombreuses possibilités dans un vaste multivers de réalités parallèles.
Inflation cosmique et « bulles » d’univers
L’idée du multivers, comme mentionné, ne se limite pas au monde microscopique des particules subatomiques. Même à des échelles bien plus grandes, au niveau cosmique, certaines théories suggèrent l’existence de plusieurs univers. L'un d'eux est le théorie de l'inflation cosmique.
Selon cette théorie, dès les premiers instants qui ont suivi le Big Bang, notre univers a traversé une phase d’expansion extrêmement rapide et tumultueuse. Durant cette période d’inflation, l’univers s’est développé de façon exponentielle, devenant des milliards de fois plus grand en une fraction de seconde.
L’aspect le plus intéressant de cette théorie ? Des fluctuations quantiques, c’est-à-dire de minuscules variations de l’énergie et de la densité de l’espace-temps, pourraient s’être produites au cours de l’inflation. Ces fluctuations peuvent avoir donné lieu à plusieurs « bulles » d’espace-temps, dont chacun peut s'être développé en un univers qui lui est propre, avec ses propres lois physiques et constantes fondamentales.
Autrement dit, l’inflation aurait pu générer une multitude d’univers parallèles, dont le nôtre ne serait qu’un parmi tant d’autres. Ces univers pourraient être complètement différents du nôtre, avec des lois et propriétés physiques différentes. Et ils pourraient héberger des formes de matière et d’énergie inconnues de nous. C'est une image à la fois fascinante et déconcertante, qui nous oblige à repenser notre place dans l'univers. Si la théorie de l’inflation est correcte, notre univers pourrait n’être qu’une petite île dans un vaste archipel d’univers, un fragment de réalité dans un multivers cosmique infiniment plus grand et plus complexe que ce que nous pouvons imaginer.
Le problème du « réglage fin » et la nécessité du multivers
De nombreux scientifiques trouvent l'idée du multivers attrayante pour plusieurs raisons, mais l'une des plus fascinantes concerne son nom. le problème du « réglage fin ».
Lorsque nous observons notre univers, nous remarquons que les lois physiques et les constantes fondamentales qui le régissent semblent parfaitement calibrées pour permettre l'existence de structures complexes telles que des galaxies, des étoiles, des planètes. Surtout la vie.
Même de petites variations dans ces lois et constantes rendraient l’univers très différent et probablement inhabitable. Par exemple, si la force de gravité était légèrement plus faible, les étoiles ne se formeraient pas ; s'il était légèrement plus fort, les étoiles brûleraient trop rapidement et s'éteindraient avant que la vie n'ait la chance d'évoluer. De même, si la force nucléaire était juste un peu plus faible, les atomes ne se lieraient pas pour former des molécules complexes ; s'il avait été plus fort, tout l'hydrogène de l'univers aurait fusionné en hélium dans les premières minutes après le Big Bang, rendant impossible la formation d'étoiles et de planètes.
Il semble presque que quelqu'un ait précisément « ajusté » les boutons des lois physiques pour rendre notre existence possible. Mais pourquoi notre univers est-il si parfaitement « accordé » ?
L'idée du multivers offre une explication possible : s'il existe d'innombrables univers, chacun avec ses propres lois et constantes physiques, il n'est pas surprenant qu'au moins l'un d'entre eux, par pur hasard, possède les bonnes caractéristiques pour héberger la vie. Nous pourrions imaginer le multivers comme une immense collection d’univers, dont la plupart sont des déserts arides et inhospitaliers. Mais au milieu de cette immensité, il existe un univers – le nôtre – qui a gagné à la loterie cosmique, avec des décors parfaits pour l’existence de galaxies, d’étoiles, de planètes et d’êtres vivants.
Naturellement, nous nous retrouvons dans cet univers « porte-bonheur » : s'il en était autrement, nous ne serions pas là à nous poser la question !
Ce raisonnement, bien que fascinant, ne convainc pas tous les physiciens. Certains trouvent cette explication trop spéculative ou peu parcimoniale. Cependant, il offre une perspective intrigante sur l’un des plus grands mystères de la science : pourquoi notre univers semble-t-il fait sur mesure pour nous ? Ne comptez pas sur moi pour obtenir la réponse, bien sûr.
Les limites de la science et la fascination de l'inconnu
Bien entendu, l’idée du multivers soulève de profondes questions sur la nature de la science. Puisque, du moins pour l’instant, nous n’avons aucun moyen d’observer directement ces univers parallèles, nous sommes dans le domaine de la spéculation, aussi fascinante et mathématiquement fondée soit-elle.
Certains scientifiques estiment qu’une théorie qui ne peut pas être testée expérimentalement n’est pas une véritable science, mais d’autres soulignent que bon nombre de nos théories les plus avancées, de la relativité générale à la mécanique quantique, comportent des aspects qui échappent à la vérification directe. Peut-être, suggèrent-ils, devons-nous accepter qu'il y aura toujours des mystères que la science ne pourra pas pleinement révéler, et que la tâche de la physique théorique est d'aller aussi loin que les mathématiques et l'imagination peuvent nous mener, même au prix de perdre le contact avec la réalité. ... empirique.
Vers de nouvelles frontières du possible
Quoi qu’il en soit, l’idée du multivers nous fascine car elle touche des cordes profondes dans notre psychisme : le désir d’explorer l’inconnu, d’imaginer des possibilités alternatives, de remettre en question ce que nous tenons pour acquis. Qu’il s’agisse d’une spéculation théorique audacieuse ou d’une description fidèle de la réalité, le multivers nous rappelle que le cosmos est bien plus vaste, plus étrange et plus surprenant que ce que nous pouvons concevoir.
Peut-être, dans un coin reculé de ce réseau infini d’univers, existe-t-il une version de moi qui vous écrit des choses complètement différentes. Peut-être plus clair à lire, pourquoi pas ?
Après tout, comme aimait à le dire le grand physicien Richard Feynman, « notre imagination est sollicitée au maximum. Non pas comme dans la fiction, pour imaginer des choses qui n'existent pas réellement, mais justement pour comprendre celles qui existent.