Un multivers de plusieurs univers parallèles, chacun avec des paramètres physiques différents, est prédit par certains modèles d'inflation cosmologique, combinés à la théorie des cordes. Le multivers fournit une explication au problème de réglage fin de la raison pour laquelle notre cosmos semble avoir exactement les bons paramètres pour abriter une vie intelligente. Crédit :Créé par Maayan Harel pour le Foundational Questions Institute, FQXi.
Pendant des décennies, les physiciens ont été perplexes quant à la raison pour laquelle notre cosmos semble avoir été précisément réglé pour favoriser la vie intelligente. On pense généralement que si les valeurs de certains paramètres physiques, tels que les masses des particules élémentaires, avaient été modifiées, même légèrement, cela aurait empêché la formation des composants nécessaires à la vie dans l'univers, notamment les planètes, les étoiles et les galaxies. . Mais des études récentes, détaillées dans un nouveau rapport du Foundational Questions Institute, FQXi, suggèrent que la vie intelligente aurait pu évoluer dans des conditions physiques radicalement différentes. L'affirmation sape un argument majeur à l'appui de l'existence d'un multivers d'univers parallèles.
"Le réglage requis pour que certains de ces paramètres physiques donnent naissance à la vie s'avère moins précis que le réglage nécessaire pour capter une station sur votre radio, selon de nouveaux calculs", explique Miriam Frankel, auteur du rapport FQXi, qui a été produit avec le soutien de la Fondation John Templeton. "Si c'est vrai, le réglage fin apparent peut être une illusion", ajoute Frankel.
Au cours des dernières décennies, le sujet du réglage fin a attiré certains des esprits les plus pointus de la physique. En sondant les lois physiques de l'univers et en déterminant précisément les valeurs des constantes physiques, telles que les masses des particules élémentaires et les intensités des forces, les physiciens ont découvert que des variations étonnamment faibles de ces valeurs auraient rendu l'univers sans vie. Cela a conduit à une énigme :pourquoi les conditions physiques semblent-elles adaptées à l'existence humaine ?
Certains physiciens ont expliqué ces conditions fortuites en invoquant la théorie du multivers, qui stipule qu'il existe un nombre infini d'univers parallèles, chacun avec des paramètres physiques différents. Dans le cadre du multivers, il n'est pas si surprenant que les humains aient évolué dans l'une des réalités parallèles dans lesquelles les conditions se trouvent être habitables pour nous. Ainsi, le puzzle de réglage fin s'évapore.
Mais d'autres scientifiques sont restés sceptiques sur le fait que notre univers est parfaitement adapté à la vie. Dans le rapport approfondi de FQXi, Frankel explore l'histoire complexe de la recherche sur le réglage fin, y compris les explications potentielles, telles que celles dérivées de la théorie des cordes et du cadre multivers, et évalue les propositions pour tester expérimentalement ces explications directement et indirectement. Le rapport décrit ensuite les arguments selon lesquels le réglage fin est une illusion, notant que la vie peut prendre une forme très différente de celle imaginée naïvement, et que si plusieurs paramètres physiques sont considérés comme variant simultanément, cela pourrait atténuer tout problème apparent de réglage fin. Cela suggère que l'univers n'est peut-être pas si finement réglé; il peut être capable de produire la vie dans un éventail de circonstances beaucoup plus large qu'on ne le pensait initialement.
Fred Adams, astrophysicien et expert en réglage fin à l'Université du Michigan, à Ann Arbor, déclare que "les développements décrits dans ce rapport soulignent que le problème de réglage fin est plus nuancé que ce qui a été discuté précédemment, avec des plages autorisées plus larges pour les paramètres physiques pertinents." Par exemple, il a souvent été dit que même une modification subtile de l'équilibre des forces qui régissent le noyau atomique, ou des valeurs des constantes fondamentales de la nature, pourrait affecter la formation de carbone dans les étoiles - nécessaire au développement de la vie organique - ou affecter la durée de vie des étoiles, les empêchant ainsi de fournir suffisamment d'énergie pour que des planètes habitables existent. Mais les équations de la structure stellaire peuvent avoir plus de solutions que la plupart des gens ne le pensent. "Les étoiles peuvent continuer à fonctionner avec des variations substantielles dans les constantes fondamentales", explique Adams, dont les travaux sont présentés dans le rapport. "De plus, si un processus astrophysique particulier devient inopérant, alors (souvent) un autre processus peut prendre sa place pour aider à fournir de l'énergie à l'univers."
"Les revendications de réglage fin ont depuis longtemps des opinions partagées", déclare David Sloan, responsable du programme scientifique de FQXi, physicien à l'Université de Lancaster, au Royaume-Uni, qui a édité le livre Fine-Tuning in the Physical Universe. , publié par Cambridge University Press en 2020. "Lorsque les paramètres nécessaires à la vie semblent apparaître dans des régions étrangement étroites, nous cherchons des explications à cela comme une coïncidence ou une conspiration cosmique. Constatant que ces régions pourraient être plus larges, ou que d'autres régions permettant la vie existent, affaiblit la nécessité de telles explications. Il se pourrait qu'il n'y ait pas du tout de complot », déclare Sloan, dont les recherches sont également présentées dans le rapport.
