Y a-t-il plusieurs univers?

Les sciences de la physique et de l'astrophysique explorent de nombreuses idées intéressantes sur l'univers. L'un des plus intrigants est le concept d'univers multiples. Il est également appelé «théorie de l'univers parallèle». 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 plus d'un univers à partir d'histoires de science-fiction et de films. Loin d'être une idée imaginaire, plusieurs univers peuvent exister, selon la physique moderne. Cependant, c'est une chose de concevoir une théorie sur leur existence, mais une autre pour les détecter réellement. C'est quelque chose avec lequel la physique moderne lutte, en utilisant des observations de signaux lumineux éloignés du Big Bang comme données. 

Que sont 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 en parallèle avec le nôtre. Ils peuvent ou non être exactement comme les nôtres. Les chances sont qu'ils ne le sont pas. Ils peuvent avoir des lois physiques différentes de la nôtre, par exemple. Ils ne se croisent pas nécessairement avec le nôtre, mais ils peuvent entrer en collision avec lui. Certains théoriciens vont jusqu'à expliquer que chaque personne a un jumeau ou un miroir dans les autres univers. Il s'agit d'une interprétation de la théorie des univers multiples appelée l'approche des "mondes multiples". Il dit qu'il existe de nombreux univers. Star Trek les fans, par exemple, le reconnaîtront dans des épisodes tels que "Mirror Mirror" dans la série originale, "Parallels" dans Next Generation, et d'autres.

Il existe une autre interprétation de plusieurs univers qui devient assez complexe et est une excroissance de la physique quantique, qui est la physique des très petits. Il traite des interactions au niveau des atomes et des particules subatomiques (qui constituent les atomes). Fondamentalement, la physique quantique dit que de petites interactions - appelées interactions quantiques - se produisent. Quand ils le font, ils ont des conséquences de grande envergure et créent des possibilités infinies avec des résultats sans fin de ces interactions.

À titre d'exemple, imaginez que dans notre univers une personne prend un mauvais virage sur le chemin d'une réunion. Ils manquent la réunion et perdent une chance de travailler sur un nouveau projet. S'ils n'avaient pas raté le tour, ils seraient allés à la réunion et ont obtenu le projet. Ou, ils ont raté le tour et la réunion, mais ont rencontré quelqu'un d'autre qui leur a proposé un meilleur projet. les possibilités sont infinies et chacune (si cela se produit) entraîne des conséquences infinies. 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 observons seulement l'action dans notre propre univers. Nous n'observons pas toutes les autres actions, mais elles se produisent en parallèle, ailleurs. Nous ne les observons pas, mais ils se produisent, du moins théoriquement.

Plusieurs univers peuvent-ils exister? 

L'argument en faveur de plusieurs univers implique de nombreuses expériences de pensée intéressantes. On plonge dans la cosmologie (qui est l'étude de l'origine et de l'évolution de l'univers) et quelque chose appelé problème de réglage fin. Cela signifie qu'à mesure que nous grandissons pour comprendre la façon dont notre univers est construit, notre existence y devient de plus en plus précaire. Comme les physiciens ont examiné la façon dont l'univers a changé au fil du temps depuis le Big Bang, ils soupçonnent que si les premières conditions de l'univers avaient été un peu différentes, notre univers aurait pu évoluer pour être inhospitalier à la vie.

En fait, si un univers venait spontanément à exister, les physiciens s'attendraient à ce qu'il s'effondre spontanément ou se dilate si rapidement que les particules n'interagissent jamais vraiment les unes avec les autres. Le physicien britannique Sir Martin Reese a beaucoup écrit sur cette idée dans son livre classique Just Six Numbers: The Deep Forces That Shape the Universe..

Plusieurs univers et un créateur

En utilisant cette idée de propriétés "finement ajustées" dans l'univers, certains plaident pour le besoin d'un créateur. L'existence d'un tel être (pour lequel il n'existe aucune preuve) n'explique pas les propriétés de l'univers. Les physiciens aimeraient comprendre ces propriétés sans invoquer une divinité d'aucune sorte.

La solution la plus simple serait simplement de dire: "Eh bien, c'est comme ça." Cependant, ce n'est pas vraiment une explication. Cela représente juste une rupture chanceuse remarquable qu'un seul univers naîtrait et que cet univers se trouverait juste avoir les propriétés très précises nécessaires pour développer la vie. La plupart des propriétés physiques entraîneraient un univers qui s'effondrerait instantanément dans le néant. Ou, il continue d'exister et se développe dans une vaste mer de néant. Il ne s'agit pas seulement d'expliquer les êtres humains tels que nous existons, mais d'expliquer l'existence même de tout type d'univers.

Une autre idée, qui correspond bien à la physique quantique, dit qu'il y a, en effet, un grand nombre d'univers, qui ont des propriétés différentes. Dans ce multivers d'univers, certains sous-ensembles d'entre eux (y compris 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, finalement, la vie. D'autres non. Et ce serait bien, car la physique quantique nous dit que toutes les possibilités peuvent exister. 

Théorie des cordes et univers multiples

La théorie des cordes (qui stipule que toutes les différentes particules fondamentales de la matière sont des manifestations d'un objet de base appelé "chaîne") 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, il existe encore de nombreuses façons de construire l'univers.

La théorie des cordes présente l'idée de dimensions supplémentaires tout en incluant une structure pour réfléchir à l'emplacement de ces autres univers. Notre univers, qui comprend quatre dimensions de l'espace-temps, semble exister dans un univers qui peut contenir jusqu'à 11 dimensions totales. Cette "région" multidimensionnelle est souvent appelée l'essentiel par les théoriciens des cordes. Il n'y a aucune raison de penser que le gros ne puisse pas contenir d'autres univers en plus du nôtre. Donc, c'est une sorte d'univers d'univers.  

La détection est un problème

La question de l'existence d'un multivers est secondaire à la capacité de détecter d'autres univers. Jusqu'à présent, personne n'a trouvé de preuves solides d'un autre univers. Cela ne signifie pas qu'ils ne sont pas là-bas. Les preuves peuvent être quelque chose que nous n'avons pas encore reconnu. Ou nos détecteurs ne sont pas assez sensibles. À terme, les physiciens trouveront un moyen d'utiliser des données solides pour trouver des univers parallèles et mesurer au moins certaines de leurs propriétés. Cela pourrait être loin, cependant. 

Édité et mis à jour par Carolyn Collins Petersen.