Existe-t-il dans un univers ou un multivers ? Voici quelques trucs à prendre en compte. Vision numérique/Howstuffworks En 1954, Hugh Everett III, un étudiant diplômé de l'Université de Princeton, âgé de 27 ans, buvait du sherry avec des amis et tirait sur le taureau sur la physique. Au cours de la conversation, Everett a eu une idée folle sur la façon de résoudre l'un des problèmes les plus diaboliques de la mécanique quantique, qui examine le fonctionnement de la réalité au niveau microscopique. En théorie quantique, une particule élémentaire telle qu'un électron n'existe pas dans un seul état, mais plutôt dans un superposition - C'est, une multiplicité de lieux, vitesses, et orientations. Mais au niveau macroscopique (visible à l'œil nu) des choses que nous pouvons observer et expérimenter, les objets semblent exister dans un seul état à la fois [source :Byrne]. Comment notre monde résulte-t-il de toutes ces possibilités ?
Everett, un penseur créatif s'il en est un, eu un remue-méninges à la fois brillant et bizarre. Voici une version grandement simplifiée :au lieu d'une réalité unique où tout existait dans un seul de ses nombreux états possibles, Everett a imaginé un multivers, plein de domaines différents dans lesquels toutes les possibilités dictées par la mécanique quantique pourraient exister à la fois [source :Byrne].
l'idée d'Everett, qui devint le sujet de sa thèse de doctorat en 1957, était si décalé qu'il a eu du mal à le faire publier dans une revue scientifique - une expérience qui l'aurait laissé si mécontent, il a complètement abandonné la physique théorique et a accepté un poste de chercheur au Pentagone [source :Hooper].
Mais dans les décennies qui ont suivi, La notion d'Everett d'un multivers a progressivement gagné en crédibilité parmi les physiciens. De plus, il s'est installé dans la culture populaire comme un thème fréquent de la science-fiction, et devenir un sujet de fascination pour des dizaines de gens ordinaires qui ne connaissent pas ou ne se soucient pas des nuances et des paradoxes de la théorie quantique. Après tout, c'est époustouflant d'imaginer que chaque choix que nous faisons dans la vie - de la personne que nous épousons, où nous vivons, de quelle couleur nous teignons nos cheveux, ce que nous mangeons pour le déjeuner - engendre un univers séparé dans lequel une autre version de nous-mêmes a fait quelque chose de différent [source :Hooper].
Alors vivons-nous dans un multivers ? Nous ne pouvons pas dire avec certitude, mais voici 10 raisons pour lesquelles c'est une possibilité que nous devrions prendre au sérieux.
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Dans un multivers, vous n'avez pas à craindre de tuer un chat métaphorique avec votre curiosité. Korionov/Designs Stock/Chaiwat Photos/Thinkstock/HowStuffWorks Avant qu'Everett et son concept de multivers n'apparaissent, les physiciens étaient coincés dans une impasse. Ils devaient utiliser un ensemble de règles pour le monde subatomique sur lequel se concentre la mécanique quantique, et un autre ensemble de règles pour la grande échelle, monde quotidien que nous pouvons voir et expérimenter. Les complexités de ce changement d'échelle les ont forcés à tordre leur cerveau dans des formes étranges.
Par exemple, en mécanique quantique, les particules n'ont pas de propriétés définies lorsque personne ne les regarde. Au lieu, leur nature est décrite par ce qu'on appelle une fonction d'onde, qui inclut toutes les différentes propriétés possibles qu'une particule pourrait avoir. Mais dans un seul univers, toutes ces possibilités ne peuvent pas exister à la fois, alors quand vous regardez une particule, il se fixe sur un seul état. Cette idée est illustrée métaphoriquement par le célèbre paradoxe du chat de Schrödinger, c'est-à-dire s'il y a un chat dans une boîte, il est à la fois vivant et mort, jusqu'à ce que vous ouvriez la case pour vérifier. Votre action oblige le chat à devenir soit un chaton ou carcasse qui respire.
Mais dans un multivers, vous n'avez pas à vous inquiéter que vous allez tuer le chat avec votre curiosité. Au lieu, chaque fois que vous ouvrez la boîte, la réalité se divise en deux versions. Sûr, il y a un domaine dans lequel tu penses, "Ewww!" en regardant un chat mort. Mais il existe une autre version de l'événement dans laquelle vous pourriez lui gratter les oreilles pendant qu'il ronronne [source :Merali].
Tout comme mélanger suffisamment longtemps un jeu de cartes entraînera éventuellement une commande répétée, un univers infini doit finir par se répéter. Un multivers serait un moyen de s'adapter à cela. Images Tetra/Getty Images Dans une interview de 2011, Le physicien de l'Université Columbia Brian Greene — du livre "The Hidden Reality:Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos, " - a expliqué que nous ne sommes pas vraiment sûrs de la taille de l'univers. Cela pourrait être vraiment, vraiment énorme mais fini. Ou sinon, lorsque vous vous éloignez de la Terre dans n'importe quelle direction, l'espace pourrait s'étendre pour toujours, ce qui est probablement la façon dont la plupart d'entre nous l'imaginent.
Mais si l'espace est infini, cela signifie que ce doit être un multivers avec des réalités parallèles infinies, selon Greene. Voici le raisonnement :pensez à l'univers, et toute la matière qu'il contient, comme l'équivalent d'un jeu de cartes. Tout comme il n'y a que 52 cartes dans un jeu, il n'y a qu'un nombre limité de formes différentes de matière. Si vous mélangez ce deck suffisamment de fois, finalement, l'ordre des cartes que vous distribuez doit se répéter. De la même manière, dans un univers infini, l'affaire finirait par se répéter, et s'organiser selon des modèles similaires. Un multivers, avec un nombre infini de royaumes parallèles contenant des versions similaires mais légèrement différentes de tout, fournit un soigné, moyen facile de répondre au besoin de répétition [source :Greene].
Une conception d'artiste du Big Bang. ALFRED PASIEKA/BIBLIOTHÈQUE DE PHOTOS SCIENTIFIQUES/Getty Images Il y a quelque chose dans le fait d'être humain – peut-être la tendance de notre cerveau à former des motifs – qui nous donne envie de connaître le début et la fin de chaque histoire. Cela inclut l'histoire de l'univers lui-même. Mais si le Big Bang était le début de l'univers, comment a-t-il été déclenché, et qu'est-ce qui existait avant ? L'univers finira-t-il un jour, et que se passera-t-il après? Les esprits curieux veulent savoir.
Un multivers pourrait fournir une explication pour toutes ces choses. Certains physiciens ont émis l'hypothèse que les régions infinies du multivers sont ce qu'on appelle mondes de brane . Ces braneworlds existent dans de nombreuses dimensions différentes, mais nous ne pouvons pas les détecter, car nous ne pouvons percevoir que les trois dimensions de l'espace, plus la quatrième dimension du temps, dans notre propre monde de brane.
Certains physiciens pensent que ces braneworlds sont des dalles, entassés comme des tranches de pain dans un sac en plastique. La plupart du temps, ils restent séparés et hors de portée. Mais occasionnellement, les braneworlds se heurtent. Hypothétiquement, ces collisions sont suffisamment cataclysmiques pour provoquer des Big Bangs répétés - permettant aux univers parallèles de se redémarrer, encore et encore [source :Moskowitz].
Cette illustration montre le fond diffus cosmologique (rayonnement résiduel du Big Bang) recueilli par l'observatoire orbital de Planck. L'ESA et la collaboration Planck L'observatoire orbital Planck de l'Agence spatiale européenne recueille des données sur le fond diffus cosmologique, ou CMB - rayonnement de fond qui persiste encore tôt, étape chaude de l'existence de l'univers.
Mais cette recherche a également donné ce qui pourrait être la preuve d'un multivers. En 2010, une équipe de scientifiques de Grande-Bretagne, Le Canada et les États-Unis ont découvert quatre étranges, modèles circulaires apparemment improbables dans le CMB. Ils ont émis l'hypothèse que les marques étaient essentiellement des ecchymoses que notre univers avait reçues en se cognant à d'autres univers [source :Zyga].
En 2015, Le chercheur de l'ESA Rang-Ram Chary a fait une découverte similaire. Chary a pris un modèle du CMB de l'image du ciel de l'observatoire, puis supprimé tout ce que nous savons sur les étoiles, gaz, poussière interstellaire, vous le nommez. À ce moment, le ciel aurait dû être à peu près vide, à part quelques bruits de fond.
Mais ce n'était pas le cas. Au lieu, dans une gamme de fréquences particulière, Chary a pu détecter des taches éparses sur la carte du cosmos, zones qui étaient environ 4, 500 fois plus lumineux qu'ils n'auraient dû l'être. Le chercheur a proposé une autre explication possible :les taches sont les empreintes d'une collision entre notre univers et un univers parallèle.
Comme Chary l'a dit à EarthSky.org, à moins que quelqu'un ne trouve une autre façon d'expliquer les correctifs, "il faut en conclure que la nature joue peut-être aux dés après tout, et nous ne sommes qu'un univers aléatoire parmi une multitude d'autres" [sources :Byrd, Sokol].
Cette observation de champ parallèle du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA révèle des milliers de galaxies colorées nageant dans la noirceur d'encre de l'espace. Étant donné l'échelle de l'univers, qui dit qu'il n'y a pas de réalité parallèle ? Nasa, L'ESA et l'équipe HST Frontier Fields (STScI), Remerciements :Judy Schmidt Il est possible qu'un multivers existe, même si nous n'avons vu aucune de ces réalités parallèles, parce que nous ne pouvons pas prouver qu'il ne fait pas exister.
Nous savons que cela ressemble à une astuce rhétorique pratique, mais pensez-y de cette façon :même dans notre monde, nous avons découvert beaucoup de choses dont nous ignorions l'existence auparavant, et nous avons eu des événements – la crise financière mondiale de 2008 en est un bon exemple – que personne n'aurait jamais cru possible. Il y a même un nom pour ce dernier :événements du cygne noir, nommé d'après l'observation du philosophe David Hume selon laquelle les gens supposeraient que tous les cygnes étaient blancs jusqu'à ce qu'ils en voient un noir [source :Taleb].
L'échelle de l'univers est le facteur qui rend la possibilité d'un multivers d'autant plus crédible. Nous savons que l'univers est vraiment, vraiment gros, et peut-être même une taille infinie. Cela signifie que nous ne pourrons peut-être pas détecter tout ce qui existe dans l'univers. Puisque les scientifiques ont déterminé que l'univers a environ 13,8 milliards d'années, cela signifie que nous ne pouvons détecter que la lumière qui a pu nous atteindre pendant ce temps. Si une réalité parallèle était simplement plus éloignée de 13,8 milliards d'années-lumière, il n'y aurait aucun moyen pour nous de savoir que c'était là-bas, même s'il existait dans des dimensions que nous étions capables de percevoir [source :Ball].
Cette belle image du champ magnétique de la Voie lactée a été compilée à partir des premières observations dans tout le ciel de la lumière polarisée émise par la poussière interstellaire dans la Voie lactée. C'est une gracieuseté du télescope spatial Planck. L'ESA et la collaboration Planck Comme l'a expliqué le physicien de l'Université de Stanford Andrei Linde dans une interview en 2008, si le monde physique fonctionnait selon des règles même légèrement différentes, la vie ne pourrait pas exister. Si les protons n'étaient que 0,2 % plus massifs qu'ils ne le sont en réalité, par exemple, ils seraient si instables qu'ils se briseraient en particules plus simples, et les atomes ne seraient pas possibles. Et si la gravité était juste un peu plus puissante, le résultat serait lamentable. Des étoiles telles que notre soleil seraient suffisamment comprimées pour brûler leur carburant en quelques millions d'années, bien avant que la vie sur une planète comme la Terre n'ait eu la chance d'évoluer. C'est ce qu'on appelle le "problème de réglage fin".
Certains voient dans cet équilibre précis des conditions la preuve de la main délibérée d'un être suprême qui a tout créé, ce qui mettrait les athées dans une sérieuse impasse. Mais la possibilité d'un multivers, dans lequel cela pourrait simplement être le domaine particulier dans lequel tous ces facteurs vivifiants sont présents, leur donne une sortie.
Comme Linde l'a dit dans une interview avec le magazine Discover :« Pour moi, la réalité de nombreux univers est une possibilité logique. Vous pourriez dire, — C'est peut-être une mystérieuse coïncidence. Peut-être que Dieu a créé l'univers pour notre bien. Bien, Je ne sais pas pour Dieu, mais l'univers lui-même pourrait se reproduire éternellement dans toutes ses manifestations possibles" [source :Folger].
Marty McFly (joué par Michael J. Fox) a dû s'inquiéter de gâcher l'histoire dans "Retour vers le futur". Mais un multivers empêcherait ce problème. Herbert Dorfman/Corbis via Getty Images La popularité durable de la trilogie de films "Retour vers le futur" (BTTF) a fasciné beaucoup d'entre nous par l'idée de voyager dans le temps. Depuis la sortie des films, Hélas, personne n'a en fait développé une DeLorean alimentée par des déchets qui est capable de faire un zoom avant et arrière entre des décennies ou des siècles. Toutefois, certains scientifiques pensent que le voyage dans le temps pourrait être au moins théoriquement possible [source :Russon].
En supposant que cela puisse arriver, nous pourrions courir le même danger que le protagoniste de BTTF Marty McFly a rencontré - le risque de faire quelque chose par inadvertance pour modifier un événement passé, qui à son tour déclenche une série d'événements pour modifier le cours de l'histoire. Dans le BTTF initial, comme vous vous en souvenez peut-être, McFly, a accidentellement empêché un événement qui a conduit ses parents à sortir ensemble et à tomber amoureux, qui menaçait de l'effacer des clichés de la famille. Cela a nécessité beaucoup de complots et la part de McFly pour s'assurer qu'ils se réunissaient et procréaient.
Mais comme l'a noté l'écrivain Gizmodo George Dvorsky dans un article de 2015, l'existence d'un multivers rendrait toutes ces ébats inutiles. "La présence de mondes alternatifs signifie qu'il n'y a pas une seule chronologie à bousiller, " a-t-il écrit. Au lieu de cela, si une personne remontait le temps et changeait les choses, il engendrerait simplement un tout nouvel ensemble d'univers parallèles.
Une civilisation vraiment avancée – celle qui nous fait ressembler actuellement à des peuples paléolithiques – pourrait avoir suffisamment de puissance de calcul pour créer une réplique de l'intégralité de l'histoire humaine. Club culturel/Getty Images Tous ces trucs sur les univers parallèles dont nous avons parlé jusqu'à présent sont assez époustouflants, mais voici une idée encore plus étrange.
En 2003, le philosophe Nick Bostrom, directeur du Future of Humanity Institute de l'Université d'Oxford, soulevé la question de savoir si ce que nous considérons comme la réalité, c'est-à-dire notre univers parallèle particulier — est simplement une simulation numérique d'un autre univers. Dans la conception de Bostrom, il faudrait 10 à la 36e puissance de calcul pour créer une image réaliste, réplique détaillée de l'ensemble de l'histoire humaine.
Une civilisation extraterrestre vraiment avancée – nous parlons d'êtres dont la sophistication technologique nous ferait ressembler à des sculpteurs de silex paléolithiques – pourrait vraisemblablement avoir suffisamment de puissance de calcul pour y parvenir. En réalité, simuler tous les humains qui ont déjà vécu pourrait même ne pas engloutir autant de leurs ressources électroniques, de sorte qu'il pourrait y avoir plus d'êtres générés par ordinateur que de vrais [source :Choi et Kestin].
Et cela pourrait signifier que nous vivons dans une version réelle du monde numérique dans les films "The Matrix".
Mais attendez, ça devient encore plus étrange. Et si la civilisation qui nous simule était elle-même une simulation ?
Hipparque, un astronome grec du IIe siècle avant notre ère, compilé le premier catalogue d'étoiles connu. Les anciens Grecs avaient l'école atomiste de la philosophie, qui soutenait qu'il y avait un nombre infini de mondes dispersés dans un vide infini. Ann Ronan Pictures/Print Collector/Getty Images Ce n'est pas une preuve irréfutable, bien sûr. Mais il est fascinant de se souvenir de ce vieux dicton, diversement attribué à Picasso ou parfois à l'écrivain Susan Sontag, que si vous pouvez imaginer quelque chose, il doit exister.
Et il y a peut-être quelque chose là-dedans. Après tout, bien avant que Hugh Everett ne sirote son sherry, de nombreuses personnes dans l'histoire ont imaginé différentes versions d'un multivers.
Textes religieux indiens anciens, par exemple, sont remplis de descriptions de multiples univers parallèles [source :Sanskriti]. Et dans son livre "Worlds Without End:The Many Lives of the Universe, " Mary-Jane Rubenstein, professeur de religion à l'Université Wesleyenne, note que les anciens Grecs avaient l'école de philosophie atomiste, qui soutenait qu'il y avait un nombre infini de mondes dispersés à travers un vide tout aussi infini.
A l'époque médiévale, l'idée d'univers multiples a également résonné. En 1277, par exemple, l'évêque de Paris a même soutenu que le philosophe grec Aristote avait eu tort de dire qu'il n'y avait qu'un seul monde possible, parce que cela remettait en question le pouvoir d'un Dieu omnipotent d'en créer des parallèles. L'idée a été ressuscitée une fois de plus dans les années 1600 par Gottfried Wilhelm Leibniz, l'un des leaders de la Révolution Scientifique, qui soutenait qu'il y avait beaucoup de mondes possibles, chacun avec une physique différente [source :Wilkinson].
Le cosmographe et cartographe portugais Bartolomeu Velho a créé cette vision de l'univers avec la terre comme centre en 1568. Nous savons maintenant que notre système solaire n'est qu'une partie insignifiante de la Voie lactée. Bibliothèque nationale, Paris/NASA Aussi étrange que puisse paraître la notion de multivers, d'une certaine manière, cela correspond en fait à la progression à travers l'histoire moderne de la façon dont les humains se voient eux-mêmes et l'univers.
Comme les physiciens Alexander Vilenkin et Max Tegmark l'ont noté dans un essai scientifique américain de 2011, les gens de la civilisation occidentale ont été successivement plus humiliés à mesure qu'ils ont découvert la nature de la réalité. Ils ont commencé par penser que la terre était le centre de tout. Nous avons appris que ce n'était pas vrai, et que même notre système solaire n'était qu'une partie pas particulièrement importante de la Voie lactée.
Le multivers pousserait ce schéma à son extrême logique. Si des multivers existent, ça veut dire qu'on n'est pas spécial du tout, car il existe des versions infinies de chacun de nous.
Mais certains pensent que nous ne sommes qu'au début d'un voyage qui fait grandir l'esprit. Comme l'a écrit Leonard Susskind, physicien théoricien de l'Université de Stanford, il se pourrait que dans quelques siècles, philosophes et scientifiques considéreront notre époque comme « un âge d'or où l'étroit, Le concept provincial de l'univers du 20e siècle a cédé la place à un plus grand, mieux [multivers] ... des proportions ahurissantes" [source :Vilenkin et Tegmark].
Je suis intrigué par l'idée d'univers parallèles depuis longtemps, depuis que j'ai lu le roman de Lester Del Ray en 1966 "Les mondes infinis de peut-être, " à propos d'un inventeur qui crée un appareil capable de transporter des personnes entre des versions alternatives de la réalité - par exemple, un univers dans lequel Colomb n'avait jamais découvert le Nouveau Monde, ou celui dans lequel le Sud a gagné la guerre civile. Depuis, l'idée de multivers est apparue dans de nombreuses autres œuvres de fiction. L'un de mes préférés est le roman de 1993 de Jack Womack "Elvissey, " qui imagine une autre réalité dans laquelle les protagonistes s'aventurent dans un univers alternatif et reviennent avec sa version étonnamment différente d'Elvis Presley.
