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L’interprétation des mondes multiples (IMM) est une théorie de la physique quantique destinée à expliquer le fait que l’univers contient certains événements non déterministes, mais la théorie elle-même se veut entièrement déterministe. Dans cette interprétation, chaque fois qu’un événement « aléatoire » se produit, l’univers se divise entre les différentes options disponibles. Chaque version distincte de l’univers contient un résultat différent de cet événement. Au lieu d’une ligne de temps continue, l’univers selon l’interprétation des nombreux mondes ressemble davantage à une série de branches se détachant d’une branche d’arbre.
Par exemple, la théorie quantique indique la probabilité qu’un atome individuel d’un élément radioactif se décompose, mais il n’y a aucun moyen de dire précisément quand (dans ces fourchettes de probabilité) cette décomposition aura lieu. Si vous aviez un groupe d’atomes d’éléments radioactifs qui ont 50% de chance de se désintégrer en une heure, alors en une heure 50% de ces atomes seraient désintégrés. Mais la théorie ne dit rien de précis sur le moment où un atome donné va se désintégrer.
Selon la théorie quantique traditionnelle (l’interprétation de Copenhague), tant que la mesure n’est pas faite pour un atome donné, il n’y a aucun moyen de dire s’il aura décomposé ou non. En fait, selon la physique quantique, vous devez traiter les atomes s’ils sont dans une superposition d’états – à la fois en décomposition et non en décomposition. Cela culmine avec la célèbre expérience de pensée du chat de Schroedinger, qui montre les contradictions logiques en essayant d’appliquer littéralement la fonction d’onde de Schroedinger.
L’interprétation des mondes multiples prend ce résultat et l’applique littéralement, la forme du postulat d’Everett :
Postulat d’EverettTous les systèmes isolés évoluent selon l’équation de Schroedinger
Si la théorie quantique indique que l’atome est à la fois désintégré et non désintégré, alors l’interprétation des nombreux mondes conclut qu’il doit exister deux univers : un dans lequel la particule s’est désintégrée et un autre dans lequel elle ne s’est pas désintégrée. L’univers se ramifie donc à chaque fois qu’un événement quantique se produit, créant ainsi un nombre infini d’univers quantiques.
En fait, le postulat d’Everett implique que l’univers entier (étant un seul système isolé) existe continuellement dans une superposition d’états multiples. Il n’y a aucun point où la fonction d’onde s’effondre jamais dans l’univers, car cela impliquerait qu’une partie de l’univers ne suit pas la fonction d’onde de Schroedinger.
Interprétation de l’histoire des nombreux mondes
L’interprétation des nombreux mondes a été créée par Hugh Everett III en 1956 dans sa thèse de doctorat, The Theory of the Universal Wave Function. Elle a ensuite été popularisée par les efforts du physicien Bryce DeWitt. Ces dernières années, certains des travaux les plus populaires ont été réalisés par David Deutsch, qui a appliqué les concepts de l’interprétation des nombreux mondes dans le cadre de sa théorie en faveur des ordinateurs quantiques.
Bien que tous les physiciens ne soient pas d’accord avec l’interprétation des nombreux mondes, des sondages informels et non scientifiques ont soutenu l’idée qu’il s’agit de l’une des interprétations dominantes auxquelles croient les physiciens, se plaçant probablement juste derrière l’interprétation et la décohérence de Copenhague. (Voir l’introduction de ce document de Max Tegmark pour un exemple. Michael Nielsen a écrit en 2004 un billet de blog (sur un site web qui n’existe plus) qui indique – avec prudence – que l’interprétation des mondes multiples est non seulement acceptée par de nombreux physiciens, mais qu’elle est aussi la plus fortement détesté interprétation de la physique quantique. Les opposants ne se contentent pas d’être en désaccord avec elle, ils s’y opposent activement par principe). C’est une approche très controversée, et la plupart des physiciens qui travaillent dans le domaine de la physique quantique semblent croire que passer du temps à remettre en question les interprétations (essentiellement non vérifiables) de la physique quantique est une perte de temps.
Autres noms pour l’interprétation des nombreux mondes
L’interprétation de « many worlds » a plusieurs autres noms, bien que les travaux de Bryce DeWitt dans les années 1960 et 1970 aient rendu le nom de « many worlds » plus populaire. D’autres noms pour cette théorie sont la formulation d’états relatifs ou la théorie de la fonction d’onde universelle.
Les non-physiciens utiliseront parfois les termes plus larges de multiverse, mégaverses ou univers parallèles lorsqu’ils parleront de l’interprétation des nombreux mondes. Ces théories comprennent généralement des classes de concepts physiques qui couvrent plus que les types d' »univers parallèles » prévus par l’interprétation des nombreux mondes.
Mythes d’interprétation de nombreux mondes
Dans la science-fiction, de tels univers parallèles ont servi de base à un certain nombre de grandes histoires, mais le fait est qu’aucune d’entre elles n’a de base solide dans les faits scientifiques, pour une très bonne raison :
L’interprétation des nombreux mondes ne permet en aucun cas une communication entre les univers parallèles qu’elle propose.
Les univers, une fois séparés, sont entièrement distincts les uns des autres. Là encore, les auteurs de science-fiction ont été très créatifs pour trouver des moyens de contourner ce problème, mais je ne connais aucun ouvrage scientifique solide qui ait montré comment des univers parallèles pouvaient communiquer entre eux.
Sous la direction d’Anne Marie Helmenstine
