Ce que les physiciens entendent par univers parallèle

Les physiciens parlent d'univers parallèles, mais leur signification n'est pas toujours claire. Signifient-ils des histoires alternatives de notre propre univers, comme celles souvent montrées dans la science-fiction, ou des univers entiers sans aucun lien réel avec le nôtre?

Les physiciens utilisent l'expression «univers parallèles» pour discuter de divers concepts, et cela peut parfois devenir un peu déroutant. Par exemple, certains physiciens croient fermement à l'idée d'un multivers à des fins cosmologiques, mais ne croient pas réellement à l'interprétation de nombreux mondes (MWI) de la physique quantique..

Il est important de réaliser que les univers parallèles ne sont pas en fait une théorie de la physique, mais plutôt une conclusion qui émane de diverses théories de la physique. Il y a diverses raisons de croire en plusieurs univers en tant que réalité physique, principalement en raison du fait que nous n'avons absolument aucune raison de supposer que notre univers observable est tout ce qu'il y a. 

Il existe deux ventilations de base d'univers parallèles qui pourraient être utiles à considérer. Le premier a été présenté en 2003 par Max Tegmark et le second a été présenté par Brian Greene dans son livre "The Hidden Reality".

Classifications de Tegmark

En 2003, le physicien du MIT, Max Tegmark, a exploré l'idée d'univers parallèles dans un article publié dans une collection intitulée "Science and Ultimate Reality". Dans l'article, Tegmark décompose 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 la même distribution que nous la voyons dans tout l'univers. La matière ne peut se combiner que dans autant de configurations différentes. Étant donné une quantité infinie d'espace, il va de soi qu'il existe une autre partie de l'univers dans laquelle existe un double exact de notre monde.
• Niveau 2: Autres bulles post-inflation: Des univers séparés surgissent comme des bulles d'espace-temps subissant sa 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, juste dans des univers différents. Les histoires de "science alternative" de science-fiction utilisent ce type 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, ce ne sont pas seulement des manifestations différentes des mêmes règles fondamentales, mais des ensembles de règles entièrement différents.

Classifications de Greene

Le système de classification de Brian Greene tiré de son livre de 2011, «La réalité cachée», 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 Tegmark auquel elles appartiennent: 

• Multivers matelassé (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 y a un autre monde "quelque part" dans lequel tout se déroule exactement comme il se déroule sur Terre.
• Multivers inflationniste (Niveau 1 & 2): La théorie de l'inflation en cosmologie prédit un univers expansif rempli de "univers à bulles", dont notre univers n'est qu'un.
• Brane Multiverse (Niveau 2): La théorie des cordes laisse ouverte la possibilité que notre univers soit sur une seule brane tridimensionnelle, tandis que d'autres branes de n'importe quel nombre de dimensions pourraient avoir d'autres univers entiers..
• Multivers cyclique (Niveau 1): Un résultat possible de la théorie des cordes est que les branes pourraient entrer en collision les unes avec les autres, entraînant des big bangs générateurs d'univers qui non seulement ont créé notre univers, mais peut-être d'autres.
• Paysage multivers (Niveau 1 & 4): La théorie des cordes laisse ouvertes de nombreuses propriétés fondamentales de l'univers qui, combinées au multivers inflationniste, signifient qu'il pourrait y avoir de nombreux univers à bulles qui ont des lois physiques fondamentalement différentes de celles de l'univers dans lequel nous vivons..
• Multivers quantique (Niveau 3): Il s'agit essentiellement de l'interprétation de nombreux mondes (MWI) de la mécanique quantique; tout ce qui peut arriver arrive… dans un univers.
• Multivers holographique (Niveau 4): Selon le principe holographique, il existe un univers parallèle physiquement équivalent qui existerait sur une surface limite éloignée (le bord de l'univers), dans lequel tout ce qui concerne notre univers est précisément reflété.
• Multivers simulé (Niveau 4): La technologie progressera peut-être 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.
• Ultimate Multiverse (Niveau 4): Dans la version la plus extrême de l'examen des univers parallèles, chaque théorie qui pourrait éventuellement exister devrait exister sous une forme quelque part.