Qu’est-ce que le multivers ?

Les progrès de la physique au cours des 30 dernières années ont conduit certains physiciens et cosmologistes à la conclusion ahurissante que l’univers que nous habitons n’est qu’un univers parmi d’autres qui existent – peut-être un nombre infini.

Si ces scientifiques ont raison, alors toutes les étoiles et galaxies que nous voyons dans le ciel nocturne ne sont qu’une infime fraction d’un assemblage incompréhensiblement vaste que les scientifiques appellent le multivers. Comme l’a écrit le physicien du MIT Max Tegmark dans son livre de 2014 intitulé « Our Mathematical Universe », « Notre univers entier pourrait n’être qu’un élément – un atome, pour ainsi dire – dans un ensemble infini ; un archipel cosmique. »

Un multivers – parfois appelé omnivers – signifierait plus que de nombreux biens immobiliers supplémentaires. S’il existe, poursuit Tegmark, il comprend « des univers parallèles où vous n’avez jamais de contravention, où vous avez gagné un million de dollars à la loterie, où vous avez un nom différent, où l’Allemagne a gagné la Seconde Guerre mondiale, où les dinosaures parcourent encore la Terre et où la Terre ne s’est jamais formée en premier lieu. »

Trois arguments en faveur du multivers

Bien que l’idée d’un multivers semble tout droit sortie de la science-fiction, les physiciens ont avancé trois arguments distincts en faveur de son existence.

Le premier implique le Big Bang, l’événement cataclysmique qui a donné naissance à l’univers il y a quelque 13,8 milliards d’années. On pense que le Big Bang a été déclenché par une fluctuation aléatoire de ce que les physiciens appellent l’écume quantique, un maelström de particules virtuelles qui apparaissent et disparaissent. Mais si certains physiciens pensent que cette bavure et l' »inflation » de l’univers qui s’en est suivie constituent un événement unique, d’autres affirment qu’il aurait pu y avoir plusieurs événements de ce type – ce qui aurait conduit à de multiples univers.

Le deuxième argument en faveur de l’existence d’un multivers découle de la théorie des cordes, selon laquelle la matière est finalement composée non pas de particules mais de cordes ou de boucles d’énergie vibrantes d’une taille inimaginable. Les physiciens ont un jour espéré que la théorie des cordes permettrait d’obtenir une « théorie du tout », c’est-à-dire un système d’équations expliquant pourquoi notre univers possède les propriétés exactes qu’il possède. Par exemple, pourquoi la masse d’un proton est-elle 1836,15 fois supérieure à celle de l’électron ? Personne n’a de bonne explication.

Mais au lieu d’une solution unique à cette question et à d’autres questions scientifiques fondamentales, les équations de la théorie des cordes semblent avoir un nombre stupéfiant de solutions possibles (peut-être jusqu’à 10^500 – c’est un un suivi de 500 zéros). Certains théoriciens des cordes soutiennent que chacune de ces solutions décrit un univers différent, chacun ayant ses propres propriétés physiques.

Le troisième argument en faveur du multivers provient de la théorie quantique. Bien qu’elle existe depuis plus d’un siècle maintenant et qu’elle se soit révélée extrêmement efficace pour décrire la nature de la matière à la plus petite échelle, la théorie quantique conduit à un certain nombre de possibilités existentielles qui défient le bon sens. Dans ce qu’on appelle l’interprétation des « nombreux mondes » de la théorie quantique, qui a vu le jour dans les années 1950 et a récemment connu un regain d’intérêt, l’univers se divise essentiellement en deux chaque fois qu’il y a un événement dit quantique.

Dans le monde à l’envers de la théorie quantique, par exemple, une particule radioactive se désintègre et ne se désintègre pas pendant une période donnée – et chaque résultat se joue dans un univers distinct. De tels événements quantiques se produisant plus ou moins continuellement, l’argument est que le nombre d’univers ne cesse d’augmenter.

Mais est-ce de la science ?

Tegmark est l’un des nombreux scientifiques éminents qui soutiennent l’idée d’un multivers, avec Sean Carroll de Caltech, Leonard Susskind de Stanford et l’astronome royal de Grande-Bretagne, Sir Martin Rees. Mais d’autres scientifiques célèbres, dont le prix Nobel David Gross de l’Université de Californie, Santa Barbara, sont dubitatifs.

Certains sceptiques affirment que les théories du multivers ne sont pas vraiment de la science. La science est un système basé sur l’observation et l’expérimentation, et il n’est pas certain que nous soyons un jour en mesure d’observer un autre univers ou de déterminer si d’autres univers existent réellement.

« Je ne crois pas que l’existence de ces autres univers ait été prouvée – ou puisse jamais l’être », écrivait George Ellis, physicien à l’université du Cap, dans Scientific American en 2011.

Sabine Hossenfelder, physicienne à l’Institut d’études avancées de Francfort en Allemagne, est encore plus directe, qualifiant les efforts pour décrire le multivers de perte de temps. « La science ne peut rien dire sur l’existence ou la non-existence », a-t-elle déclaré à NBC News MACH dans un courriel, ajoutant que les idées scientifiques avancées pour soutenir un multivers « proviennent du même argument défectueux, qui est une dépendance excessive aux mathématiques. »

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