Les types d’univers parallèles

Les physiciens parlent d’univers parallèles, mais leur signification n’est pas toujours claire. S’agit-il d’histoires alternatives de notre propre univers, comme celles que l’on voit souvent dans la science-fiction, ou d’autres univers entiers sans lien réel avec le nôtre ?

Les physiciens utilisent l’expression « univers parallèles » pour discuter de divers concepts, et cela peut parfois prêter à confusion. Par exemple, certains physiciens croient fermement à l’idée d’un multivers à des fins cosmologiques, mais ne croient pas vraiment à l’interprétation des mondes multiples (Many Worlds Interpretation, MWI) de la physique quantique.

Il est important de réaliser que les univers parallèles ne sont pas réellement une théorie de la physique, mais plutôt une conclusion qui découle de diverses théories de la physique. Il y a de nombreuses raisons de croire que les univers multiples sont une réalité physique, la plupart du temps parce que nous n’avons absolument aucune raison de supposer que notre univers observable est tout ce qu’il y a.

Il y a deux décompositions fondamentales des univers parallèles qu’il pourrait être utile d’examiner. La première a été présentée en 2003 par Max Tegmark et la seconde a été présentée par Brian Greene dans son livre « The Hidden Reality ».

Les classifications du Tegmark

En 2003, le physicien du MIT Max Tegmark a exploré l’idée des univers parallèles dans un article publié dans une collection intitulée « Science et réalité ultime ». Dans cet article, Tegmark divise les différents types d’univers parallèles autorisés par la physique en quatre niveaux différents :

• Niveau 1 : Régions au-delà de l’horizon cosmique : L’univers est essentiellement infiniment grand et contient de la matière à peu près selon la même répartition que celle que nous observons dans l’univers. La matière ne peut se combiner que dans un nombre limité de configurations différentes. Étant donné la quantité infinie d’espace, il va de soi qu’il existe une autre partie de l’univers dans laquelle existe une réplique exacte de notre monde.
• Niveau 2 : Autres bulles post-inflation : Des univers séparés surgissent comme des bulles d’espace-temps subissant leur propre forme d’expansion, selon les règles dictées par la théorie de l’inflation. Les lois de la physique dans ces univers pourraient être très différentes des nôtres.
• Niveau 3 : Les nombreux mondes de la physique quantique : Selon cette approche de la physique quantique, les événements se déroulent de toutes les manières possibles, dans des univers différents. Les histoires de science-fiction « d’histoire alternative » utilisent cette sorte de modèle d’univers parallèle, c’est donc le plus connu en dehors de la physique.
• Niveau 4 : Autres structures mathématiques : Ce type d’univers parallèles est en quelque sorte un fourre-tout pour d’autres structures mathématiques que nous pouvons concevoir, mais que nous n’observons pas comme des réalités physiques dans notre univers. Les univers parallèles de niveau 4 sont ceux qui sont régis par des équations différentes de celles qui régissent notre univers. Contrairement aux univers de niveau 2, il ne s’agit pas seulement de différentes manifestations des mêmes règles fondamentales, mais d’ensembles de règles entièrement différents.

Les classifications de Greene

Le système de classification de Brian Greene, tiré de son livre de 2011, « The Hidden Reality », est une approche plus granulaire que celle de Tegmark. Vous trouverez ci-dessous les classes d’univers parallèles de Greene, mais nous avons également ajouté le niveau de Tegmark auquel elles correspondent :

• Multiverse matelassée (Niveau 1) : L’espace est infini, donc quelque part il y a des régions de l’espace qui imiteront exactement notre propre région de l’espace. Il existe un autre monde « quelque part » dans lequel tout se déroule exactement comme sur Terre.
• Multiverse inflationniste (niveaux 1 et 2) : La théorie de l’inflation en cosmologie prévoit un univers expansif rempli de « bulles d’univers », dont notre univers n’est qu’un.
• Brane Multiverse (Niveau 2) : La théorie des cordes laisse ouverte la possibilité que notre univers repose sur une seule branche tridimensionnelle, alors que d’autres branches de n’importe quelle dimension pourraient porter des univers entiers.
• Multiverse cyclique (Niveau 1) : Un des résultats possibles de la théorie des cordes est que les sons pourraient entrer en collision les uns avec les autres, ce qui donnerait naissance à de grandes franges qui non seulement créeraient notre univers mais peut-être aussi d’autres univers.
• Paysage Multiverse (niveaux 1 et 4) : La théorie des cordes laisse ouvertes de nombreuses propriétés fondamentales de l’univers qui, combinées avec le multivers inflationniste, signifie qu’il pourrait y avoir de nombreux univers à bulles qui ont des lois physiques fondamentalement différentes de celles de l’univers que nous habitons.
• Multiverse quantique (Niveau 3) : Il s’agit essentiellement de l’interprétation de la mécanique quantique dans les nombreux mondes (MWI) ; tout ce qui peut arriver le fait… dans un univers donné.
• Multiverse holographique (niveau 4) : Selon le principe holographique, il existe un univers parallèle physiquement équivalent qui existerait sur une surface limite distante (le bord de l’univers), dans lequel tout ce qui concerne notre univers est précisément reflété.
• Multiverse simulée (niveau 4) : La technologie va peut-être progresser au point où les ordinateurs pourraient simuler chaque détail de l’univers, créant ainsi un multivers simulé dont la réalité est presque aussi complexe que la nôtre.
• Multiverse ultime (niveau 4) : Dans la version la plus extrême de l’étude des univers parallèles, chaque théorie qui pourrait exister devrait exister sous une forme ou une autre quelque part.