Pourrons-nous un jour prouver l'existence du multivers ?

Les films de science-fiction ont toujours été intéressés par le thème du multivers, comme en témoigne le film primé Everything Everywhere All At Once. Cependant, les réalisateurs de films fantastiques n’ont pas inventé le multivers. En fait, il est le résultat de notre compréhension actuelle des règles fondamentales de la physique, et est donc considéré comme tel. Tout le monde, des astronomes aux mathématiciens, pense qu’il existe de multiples versions de notre Univers.

Le multivers selon la physique

Tout d’abord, le terme « multivers » fait référence à l’hypothèse selon laquelle il pourrait y avoir de nombreux mondes au-delà de celui que nous voyons. Mais le multivers existe sous différentes formes.

La première, la plus connue, est basée sur la mécanique quantique. Elle implique qu’une particule peut se trouver dans différents états en même temps. Il existerait donc d’autres univers évoluant dans le même temps et le même espace que le nôtre, parallèlement à l’Univers dans lequel se trouve l’humanité. Cette hypothèse a été développée par le physicien Hugh Everett en 1950 et est souvent évoquée dans les films hollywoodiens.

Cependant, une autre théorie, appelée « multivers cosmique », bénéficie d’un plus grand soutien. Cette idée, avancée en 1981 par le physicien Alan Guth, suggère que l’aspect général actuel de l’Univers est le résultat d’une longue période d’expansion accélérée. Au cours de l’inflation cosmique, l’espace a été tellement étiré que les galaxies et les étoiles ont commencé à s’éloigner à une vitesse supérieure à celle de la lumière.

Cette hypothèse a été mise à l’épreuve en 2003 par l’étude des infimes variations du fond diffus cosmologique qui ont persisté après le Big Bang. Elle est désormais considérée comme l’explication la plus probable de l’Univers primitif et des univers parallèles.

Les théories de formation des multivers

De nombreuses personnes pensent que l’Univers a été ouvert pendant des millions d’années jusqu’à ce qu’il atteigne un certain point. La raison principale en est qu’il est impossible que notre cosmos soit devenu ce qu’il est aujourd’hui sans cela. Cependant, les scientifiques pensent que certaines parties de l’espace-temps ont continué à s’étendre même après que d’autres parties se sont étendues. Pour les physiciens, il s’agirait du début du multivers.

Les zones qui continuent à s’étendre pourraient être considérées comme leur propre univers gonflé. Par conséquent, les univers gonflés donnent naissance à d’autres univers gonflés, ce qui donne lieu à un multivers d’univers.

La théorie des cordes offre une explication controversée mais convaincante de ce phénomène, connu sous le nom d’« inflation éternelle ». Toutes les lois physiques imaginables peuvent exister quelque part dans le multivers, car chaque univers en expansion dans le multivers occupe une place distincte dans le paysage des cordes. Cela implique qu’il doit y avoir une vie sensible sur ces planètes, tout comme il y a de la gravité et d’autres matières sur notre propre planète.

Mais contrairement à ce que suggère la science-fiction, les différents mondes ne sont pas en contact les uns avec les autres. Même si deux mondes proches entraient en collision, seul notre Univers observable serait affecté. Plus précisément, des changements dans les empreintes du fond diffus cosmologique ou quelque chose de similaire. Il nous serait donc difficile d’observer ces formes de vie ou de communiquer avec elles.

Multivers : mythes et réalités

Quel que soit l’aspect de l’Univers primitif, l’expansion cosmique aurait conduit de manière dynamique au cosmos uniforme que nous connaissons aujourd’hui.

Il est assez difficile de tester certaines théories des multivers, en particulier celles qui proposent des multivers suffisamment vastes et diversifiés pour augmenter la probabilité d’existence d’un univers similaire au nôtre. Le problème de ces théories est qu’elles augmentent également la probabilité d’existence d’autres univers très différents du nôtre.

Selon certains théoriciens, l’existence de la majorité des mondes dans le paysage des cordes est mathématiquement impossible. La majorité des mondes du paysage des cordes ne peut pas exister comme notre Univers. Un « marais » de solutions contient ces mondes. Dans ce marais, les solutions de la théorie des cordes qui permettent l’inflation cosmique semblent particulièrement difficiles à trouver.

En fait, il serait impossible de résoudre analytiquement les équations décrivant le début du processus inflationniste. Rien n’est donc certain dans la théorie des multivers, même si l’on a une idée de son origine et de son existence. La seule chose dont nous pouvons être sûrs, c’est que le concept de mondes parallèles est soutenu par la science.