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Jan 08, 2024

L'esprit

Par Martin Rees, Université de Cambridge19 mars 2023 Notre univers est-il parmi tant d’autres ? Les univers surgissent-ils sous forme de bulles provenant d’un multivers ? Il est facile d'envisager d'autres univers, régis par des lois légèrement

Par Martin Rees, Université de Cambridge19 mars 2023

Notre univers est-il parmi plusieurs ? Les univers surgissent-ils sous forme de bulles provenant d’un multivers ?

Il est facile d’imaginer d’autres univers, régis par des lois physiques légèrement différentes, dans lesquels aucune vie intelligente, ni même aucun type de système complexe organisé, ne pourrait surgir. Faut-il alors s’étonner qu’il existe un univers dans lequel nous avons pu émerger ?

C’est une question à laquelle les physiciens, dont moi-même, tentent de répondre depuis des décennies. Mais cela s’avère difficile. Bien que nous puissions retracer avec certitude l’histoire cosmique jusqu’à une seconde après le Big Bang, ce qui s’est passé avant est plus difficile à évaluer. Nos accélérateurs de particules ne peuvent tout simplement pas produire suffisamment d’énergie pour reproduire les conditions extrêmes qui régnaient au cours de la première nanoseconde.

Mais nous pensons que c’est dans cette toute première infime fraction de seconde que les caractéristiques clés de notre univers se sont imprimées.

La théorie du Big Bang est l’explication scientifique la plus largement acceptée des origines de l’univers. Il propose que l'univers a commencé comme une singularité, un point infiniment dense et chaud qui s'est développé rapidement il y a environ 13,8 milliards d'années et qui s'est refroidi et s'est étendu depuis.

Les conditions de l’univers peuvent être décrites à travers ses « constantes fondamentales » – des quantités fixes dans la nature, telles que la constante gravitationnelle (appelée G) ou la vitesse de la lumière (appelée C). Il y en a environ 30 représentant la taille et la force de paramètres tels que la masse des particules, les forces ou l'expansion de l'univers. Mais nos théories n’expliquent pas quelles valeurs devraient avoir ces constantes. Au lieu de cela, nous devons les mesurer et intégrer leurs valeurs dans nos équations pour décrire avec précision la nature.

Les valeurs des constantes se situent dans la plage qui permet à des systèmes complexes tels que les étoiles, les planètes, le carbone et, finalement, les humains d'évoluer. Les physiciens ont découvert que si nous modifiions certains de ces paramètres de quelques pour cent seulement, cela rendrait notre univers sans vie. Le fait que la vie existe demande donc quelques explications.

Certains prétendent que ce n’est qu’une heureuse coïncidence. Une explication alternative, cependant, est que nous vivons dans un multivers, contenant des domaines avec des lois physiques et des valeurs de constantes fondamentales différentes. La plupart pourraient être totalement inadaptés à la vie. Mais quelques-uns d’entre eux devraient, statistiquement parlant, être favorables à la vie.

Quelle est l’étendue de la réalité physique ? Nous sommes convaincus qu'il est plus étendu que le domaine que les astronomes peuvent jamais observer, même en principe. Ce domaine est définitivement fini. C'est essentiellement parce que, comme sur l'océan, il y a un horizon au-delà duquel nous ne pouvons pas voir. Et tout comme nous ne pensons pas que l’océan s’arrête juste au-delà de notre horizon, nous nous attendons à ce que des galaxies se trouvent au-delà des limites de notre univers observable. Dans notre univers en accélération, nos lointains descendants ne pourront jamais non plus les observer.

La plupart des physiciens conviendraient qu'il existe des galaxies que nous ne pouvons jamais voir et qu'elles sont plus nombreuses que celles que nous pouvons observer. S’ils s’étendaient suffisamment loin, alors tout ce que nous pourrions imaginer se produire pourrait se répéter encore et encore. Bien au-delà de l’horizon, nous pourrions tous avoir des avatars.

This vast (and mainly unobservable) domain would be the aftermath of “our” Big BangThe Big Bang is the leading cosmological model explaining how the universe as we know it began approximately 13.8 billion years ago." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> Big Bang – et serait probablement régi par les mêmes lois physiques qui prévalent dans les parties de l’univers que nous pouvons observer. Mais notre Big Bang était-il le seul ?

La théorie de l’inflation, qui suggère que l’univers primitif a connu une période au cours de laquelle sa taille a doublé tous les billionièmes de billionièmes de billionièmes de secondes, bénéficie d’un véritable support observationnel. Cela explique pourquoi l’univers est si grand et si lisse, à l’exception des fluctuations et des ondulations qui sont les « graines » de la formation des galaxies.