L’univers dans lequel nous vivons n’est peut-être pas le seul qui existe. En fait, notre univers pourrait n’être que l’un d’un nombre infini d’univers constituant un « multivers ».
Bien que le concept puisse étirer la crédulité, il y a une bonne physique derrière. Et il n’y a pas qu’une seule façon d’arriver à un multivers – de nombreuses théories physiques pointent indépendamment vers une telle conclusion. En fait, certains experts pensent que l’existence d’univers cachés est plus probable que non.
Voici les cinq théories scientifiques les plus plausibles suggérant que nous vivons dans un multivers :
1. Des univers infinis
Les scientifiques ne peuvent pas être sûrs de la forme de l’espace-temps, mais le plus probable est qu’il soit plat (par opposition à une forme sphérique ou même de beignet) et qu’il s’étende à l’infini. Mais si l’espace-temps s’étend à l’infini, il doit commencer à se répéter à un moment donné, car il existe un nombre fini de façons dont les particules peuvent être disposées dans l’espace et le temps.
Donc, si vous regardez assez loin, vous rencontrerez une autre version de vous – en fait, des versions infinies de vous. Certains de ces jumeaux feront exactement ce que vous faites en ce moment, tandis que d’autres auront porté un pull différent ce matin, et d’autres encore auront fait des choix de carrière et de vie très différents.
Parce que l’univers observable ne s’étend que jusqu’où la lumière a eu la chance de se rendre au cours des 13,7 milliards d’années écoulées depuis le Big Bang (cela ferait 13,7 milliards d’années-lumière), l’espace-temps au-delà de cette distance peut être considéré comme son propre univers séparé. De cette façon, une multitude d’univers existe les uns à côté des autres dans une gigantesque courtepointe d’univers en patchwork.
2. Univers-bulles
En plus des multiples univers créés par l’extension infinie de l’espace-temps, d’autres univers pourraient naître d’une théorie appelée « inflation éternelle ». L’inflation est la notion selon laquelle l’univers a connu une expansion rapide après le Big Bang, se gonflant en fait comme un ballon. L’inflation éternelle, proposée pour la première fois par le cosmologiste Alexander Vilenkin de l’université Tufts, suggère que certaines poches d’espace cessent de se gonfler, tandis que d’autres régions continuent de se gonfler, donnant ainsi naissance à de nombreux « univers-bulles » isolés. »
Ainsi, notre propre univers, où l’inflation s’est terminée, permettant la formation d’étoiles et de galaxies, n’est qu’une petite bulle dans une vaste mer d’espace, dont une partie continue de se gonfler, qui contient de nombreuses autres bulles comme la nôtre. Et dans certains de ces univers-bulles, les lois de la physique et les constantes fondamentales pourraient être différentes des nôtres, faisant de certains univers des endroits vraiment étranges.
3. Univers parallèles
Une autre idée qui découle de la théorie des cordes est la notion de « braneworlds » – des univers parallèles qui planent juste hors de portée du nôtre, proposée par Paul Steinhardt de l’université de Princeton et Neil Turok du Perimeter Institute for Theoretical Physics en Ontario, au Canada. L’idée vient de la possibilité que notre monde ait beaucoup plus de dimensions que les trois de l’espace et une du temps que nous connaissons. En plus de notre propre « brane » tridimensionnelle de l’espace, d’autres branes tridimensionnelles pourraient flotter dans un espace à plus haute dimension.
Le physicien Brian Greene, de l’université de Columbia, décrit cette idée comme la notion selon laquelle « notre univers est l’une des nombreuses ‘dalles’ potentielles flottant dans un espace de dimension supérieure, un peu comme une tranche de pain dans un pain cosmique plus grand », dans son livre « La réalité cachée » (Vintage Books, 2011).
Un autre pli de cette théorie suggère que ces univers branaires ne sont pas toujours parallèles et hors de portée. Parfois, ils pourraient se heurter les uns aux autres, provoquant des Big Bangs répétés qui réinitialisent les univers encore et encore.
4. Univers filles
La théorie de la mécanique quantique, qui règne sur le minuscule monde des particules subatomiques, suggère une autre façon dont les univers multiples pourraient apparaître. La mécanique quantique décrit le monde en termes de probabilités, plutôt que de résultats définitifs. Et les mathématiques de cette théorie pourraient suggérer que toutes les issues possibles d’une situation se produisent effectivement – dans leurs propres univers séparés. Par exemple, si vous arrivez à un carrefour où vous pouvez aller à droite ou à gauche, l’univers actuel donne naissance à deux univers filles : un dans lequel vous allez à droite, et un dans lequel vous allez à gauche.
« Et dans chaque univers, il y a une copie de vous assistant à l’un ou l’autre résultat, pensant – à tort – que votre réalité est la seule réalité », a écrit Greene dans « La réalité cachée ».
5. Univers mathématiques
Les scientifiques ont débattu pour savoir si les mathématiques sont simplement un outil utile pour décrire l’univers, ou si les mathématiques elles-mêmes sont la réalité fondamentale, et que nos observations de l’univers ne sont que des perceptions imparfaites de sa véritable nature mathématique. Si c’est ce dernier cas, alors peut-être que la structure mathématique particulière qui constitue notre univers n’est pas la seule option, et qu’en fait toutes les structures mathématiques possibles existent comme leurs propres univers distincts.
« Une structure mathématique est quelque chose que vous pouvez décrire d’une manière complètement indépendante du bagage humain », a déclaré Max Tegmark du MIT, qui a proposé cette idée qui retourne le cerveau. « Je crois vraiment qu’il y a cet univers là-bas qui peut exister indépendamment de moi et qui continuerait à exister même s’il n’y avait pas d’humains. »
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