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Les sciences de la physique et de l’astrophysique explorent un grand nombre d’idées intéressantes sur l’univers. L’une des plus intrigantes est le concept d’univers multiples. On l’appelle aussi « théorie des univers parallèles ». C’est l’idée que notre univers n’est pas le seul à exister. La plupart des gens ont entendu parler de la possibilité de plusieurs univers dans les histoires et les films de science-fiction. Loin d’être une idée imaginaire, de multiples univers peuvent exister, selon la physique moderne. Cependant, c’est une chose d’élaborer une théorie sur leur existence, mais c’en est une autre de les détecter réellement. C’est une chose avec laquelle la physique moderne se débat, en utilisant comme données les observations des signaux lumineux lointains du Big Bang.
Qu’est-ce que les univers multiples ?
Tout comme notre univers, avec toutes ses étoiles, galaxies, planètes et autres structures, existe et peut être étudié, les physiciens soupçonnent que d’autres univers remplis de matière et d’espace existent parallèlement au nôtre. Ils peuvent être ou ne pas être exactement comme le nôtre. Il y a de fortes chances qu’ils ne le soient pas. Ils pourraient avoir des lois physiques différentes des nôtres, par exemple. Ils ne se croisent pas nécessairement avec le nôtre, mais ils peuvent entrer en collision avec lui. Certains théoriciens vont même jusqu’à expliquer que chaque personne a un jumeau ou un miroir dans les autres univers. C’est une des interprétations de la théorie des univers multiples appelée « l’approche des mondes multiples ». Elle dit qu’il existe de nombreux univers. Les fans de Star Trek, par exemple, le reconnaîtront dans des épisodes tels que « Mirror Mirror » dans la série originale, « Parallels » dans Next Generation, et d’autres encore.
Il existe une autre interprétation des univers multiples qui devient assez complexe et qui est une émanation de la physique quantique, c’est-à-dire la physique des très petits. Elle traite des interactions au niveau des atomes et des particules subatomiques (qui composent les atomes). Fondamentalement, la physique quantique dit que les petites interactions – appelées interactions quantiques – se produisent. Lorsqu’elles se produisent, elles ont des conséquences de grande portée et créent des possibilités infinies avec des résultats sans fin de ces interactions.
A titre d’exemple, imaginez que dans notre univers, une personne prenne un mauvais virage sur le chemin d’une réunion. Elle manque la réunion et perd une chance de travailler sur un nouveau projet. Si elle n’avait pas manqué le virage, elle serait allée à la réunion et aurait obtenu le projet. Ou bien, ils ont manqué le tournant et la réunion, mais ont rencontré quelqu’un d’autre qui leur a proposé un meilleur projet. Les possibilités sont infinies et chacune d’entre elles (si elle se réalise) entraîne des conséquences sans fin. Dans les univers parallèles, TOUTES ces actions, réactions et conséquences ont lieu, une pour chaque univers.
Cela implique qu’il existe des univers parallèles où tous les résultats possibles se produisent simultanément. Pourtant, nous n’observons l’action que dans notre propre univers. Toutes les autres actions, nous ne les observons pas, mais elles se produisent en parallèle, ailleurs. Nous ne les observons pas, mais elles se produisent, du moins théoriquement.
Des univers multiples peuvent-ils exister ?
L’argument en faveur des univers multiples implique de nombreuses expériences de pensée intéressantes. L’une d’entre elles concerne la cosmologie (qui est l’étude de l’origine et de l’évolution de l’univers) et ce que l’on appelle le problème du réglage fin. Cela signifie qu’à mesure que nous comprenons la façon dont notre univers est construit, notre existence dans celui-ci devient plus précaire. Les physiciens ayant examiné la façon dont l’univers a évolué au fil du temps depuis le Big Bang, ils soupçonnent que si les conditions initiales de l’univers avaient été juste un peu différentes, notre univers aurait pu évoluer pour devenir inhospitalier à la vie.
En fait, si un univers voyait le jour spontanément, les physiciens s’attendraient à ce qu’il s’effondre spontanément ou se développe si rapidement que les particules n’interagissent jamais vraiment entre elles. Le physicien britannique Sir Martin Reese a beaucoup écrit sur cette idée dans son livre classique Just Six Numbers : Les forces profondes qui façonnent l’univers.
Des univers multiples et un créateur
En utilisant cette idée de propriétés « finement ajustées » dans l’univers, certains soutiennent la nécessité d’un créateur. L’existence même d’un tel être (pour lequel il n’y a pas de preuve), n’explique pas les propriétés de l’univers. Les physiciens aimeraient comprendre ces propriétés sans invoquer une quelconque divinité.
La solution la plus simple serait de dire : « Eh bien, c’est comme ça ». Cependant, ce n’est pas vraiment une explication. Il s’agit simplement d’une remarquable chance qu’un seul univers voie le jour et que cet univers possède les propriétés très précises nécessaires au développement de la vie. La plupart des propriétés physiques aboutiraient à un univers qui s’effondrerait instantanément dans le néant. Ou alors, il continue d’exister et s’étend dans une vaste mer de néant. Il ne s’agit pas seulement d’essayer d’expliquer les êtres humains tels qu’ils existent, mais d’expliquer l’existence même de toute sorte d’univers.
Une autre idée, qui s’accorde bien avec la physique quantique, dit qu’il existe, en effet, un grand nombre d’univers, qui ont des propriétés différentes. Dans ce multivers des univers, certains sous-ensembles (dont le nôtre) contiendraient des propriétés qui leur permettraient d’exister pendant des périodes relativement longues. Cela signifie qu’un sous-ensemble (y compris notre propre univers) aurait les propriétés qui lui permettent de former des produits chimiques complexes et, en fin de compte, la vie. D’autres n’en auraient pas. Et ce ne serait pas grave, car la physique quantique nous dit que toutes les possibilités peuvent exister.
La théorie des cordes et les univers multiples
La théorie des cordes (qui affirme que toutes les différentes particules fondamentales de la matière sont des manifestations d’un objet de base appelé « corde ») a récemment commencé à soutenir cette idée. En effet, il existe un grand nombre de solutions possibles à la théorie des cordes. En d’autres termes, si la théorie des cordes est correcte, alors il existe encore de nombreuses manières différentes de construire l’univers.
La théorie des cordes présente l’idée de dimensions supplémentaires en même temps qu’elle inclut une structure pour réfléchir à l’endroit où ces autres univers pourraient être situés. Notre univers, qui comprend quatre dimensions de l’espace-temps, semble exister dans un univers qui peut contenir jusqu’à 11 dimensions au total. Cette « région » multidimensionnelle est souvent appelée la « masse » par les théoriciens des cordes. Il n’y a aucune raison de penser que la masse ne pourrait pas contenir d’autres univers en plus du nôtre. Il s’agit donc d’une sorte d’univers d’univers.
La détection est un problème
La question de l’existence d’un multivers est secondaire par rapport à la capacité de détecter d’autres univers. Jusqu’à présent, personne n’a trouvé de preuves solides de l’existence d’un autre univers. Cela ne veut pas dire qu’ils n’existent pas. Les preuves peuvent être quelque chose que nous n’avons pas encore reconnu. Ou nos détecteurs ne sont pas assez sensibles. Les physiciens finiront par trouver un moyen d’utiliser des données solides pour trouver des univers parallèles et mesurer au moins certaines de leurs propriétés. Mais cela pourrait être très loin.
Édité et mis à jour par Carolyn Collins Petersen.
