Il y a un univers. Et un autre. Et un autre... © Mehau Kulyk/Science Photo Library/Corbis On parle de multivers, pour que vous connaissiez l'exercice :imaginez que vous êtes vous-même, mais au lieu de manger une pomme comme collation aujourd'hui, tu as mangé un morceau de pizza. Ou imaginez que vous n'êtes pas vous parce que les protons ne fonctionnent pas de la même manière où "vous" êtes, et les atomes ne se forment pas et tout l'univers est sans vie et étrange. Ou imaginez n'importe quoi, parce que quand on parle du multivers, nous nous retrouvons souvent à parcourir ces possibilités infinies d'existence. Ce qui est bien et bon ; le multivers concerne ces mondes "alternatifs". Mais c'est aussi une chaîne de physique qui pourrait répondre à de sérieuses questions, tout en suscitant de vives critiques de la part des sceptiques.
D'abord, parlons de la montée en popularité du multivers – et pourquoi il est si impopulaire auprès de certains scientifiques qui soutiennent que c'est plus de la philosophie que de la science. Nous allons commencer par le modèle standard de la physique des particules, qui est fondamentalement le modèle accepté de la matière et des forces fondamentales qui existent dans l'univers. À ce point, nous les avons tous vus :les particules de matière (y compris des choses comme les électrons et les protons), et les quatre forces avec lesquelles ils interagissent.
La seule divergence que nous avons eue avec le modèle standard est que - bien que nous sachions que les particules ont une masse - nous ne pouvions pas comprendre comment cette masse a été acquise. Lorsque les scientifiques ont observé le boson de Higgs en 2012 lors d'expériences au Grand collisionneur de hadrons, la dernière pièce du puzzle du modèle standard s'est mise en place :le champ de Higgs, comprenant une soupe de bosons de Higgs, permet aux particules de gagner de la masse. Nous avons tous célébré parce que la science a été découverte, et tout le monde pouvait rentrer chez lui pour réfléchir à des questions plus importantes, comme si Lady Mary pouvait simplement diriger Downton Abbey toute seule et laisser les prétendants embêtants en dehors de cela.
Je suppose que vous avez déjà déterminé que la science n'est pas résolue, et les Lotharios à la vanille bombardent toujours Mary chaque semaine. Parce que bien que le modèle standard fonctionne très bien pour ce que nous avons observé, il en possède encore d'énormes, trous béants. Et c'est ainsi que les scientifiques expliquent ces trous que nous découvrons l'idée du multivers. Examinons donc certaines de ces lacunes, pour voir pourquoi un multivers pourrait commencer à sembler attrayant.
Il y a quelques grandes choses auxquelles le modèle standard ne répond pas. Comme le fonctionnement de la gravité dans le modèle standard, et comment les trois autres forces fondamentales pourraient être unies en une seule. Une autre question en suspens est que l'univers est en grande partie constitué de matière noire et d'énergie; nous n'avons jamais pu observer ce qu'est cette mystérieuse « autre » matière. La troisième est que, même si nous avons vu le boson de Higgs dans les expériences du LHC, nous l'avons observé à une masse qui avait peu de sens. Il aurait dû être extrêmement grand; c'était en fait assez léger [source :Fermilab]. Maintenant, vous ou moi - en supposant que vous n'êtes pas un physicien de renommée mondiale, et si vous l'êtes, veuillez vous identifier - pensez probablement, " Dommage. On dirait que le modèle standard n'est pas si standard, ou beaucoup d'un modèle. Retour à la planche à dessin pour créer le modèle standard alternatif qui explique réellement les choses."
Rappeler, cependant, que le modèle standard est effectivement confirmé ; en d'autres termes, tout ce que le modèle standard a prédit a été observé. Le modèle standard, il semble, n'a pas besoin d'être mis au rebut ; nous avons "juste" besoin de comprendre la physique que cela n'explique pas.
Nous sommes dans une période fascinante pour examiner ce qui se cache au-delà du modèle standard, grâce au Grand collisionneur de hadrons. Le LHC fonctionne en brisant des protons ensemble à des vitesses énormes - presque la vitesse de la lumière. (C'est pourquoi ils les appellent accélérateurs de particules.) Lorsque les protons entrent en collision, un Big Bang à petite échelle se produit qui reproduit les conditions juste après le début de notre univers. Nous pouvons étudier les débris qui volent de ces fracas de protons pour voir si nous pouvons trouver des particules qui pourraient aller au-delà du modèle standard, nous donnant une meilleure idée de la façon de répondre aux questions que le modèle ne répond pas.
Rappelez-vous comment nous avons dit que nous devions remercier le Grand collisionneur de hadrons pour avoir fourni une période aussi fertile pour la physique des particules ? Certains scientifiques sont plus susceptibles de râler un « merci pour rien » à l'ancien LHC. Car au-delà du Higgs, il n'a rien trouvé. Ce qui est un gros problème, parce qu'une idée largement acceptée pour combler les trous du modèle standard était l'idée de supersymétrie. En bref, la supersymétrie dit que pour chaque particule connue de masse ou de force, il y avait un superpartenaire encore invisible qui était beaucoup plus lourd.
La supersymétrie présenterait un élégant, solution naturelle à toute une série de questions sur le modèle standard. Il présente un candidat viable pour la matière noire (sous forme de superpartenaire), cela explique les écarts de masse et cela pourrait même unifier les trois forces à une seule haute énergie [source :Schwartz]. Malheureusement, le LHC n'a pas encore trouvé un seul superpartenaire, bien que nous devrions vraiment en trouver à peu près à la même masse que le Higgs. En réalité, nous n'avons trouvé aucune preuve de supersymétrie, période.
C'est là qu'intervient le multivers. C'est encore une autre extension du modèle standard qui tente d'expliquer certaines des questions persistantes auxquelles le modèle standard n'est pas vraiment conçu pour répondre. Et garçon, est-ce controversé.
Essentiellement, le concept de multivers (et il y en a plus d'un) dit que ce n'est pas le seul univers du cosmos. Alors que les choses pourraient fonctionner dans un sens dans notre petit coin, cela ne garantit en aucun cas qu'il y ait une constante, ordre naturel qui englobe la Physique avec un P majuscule.
Ces idées multivers prennent une multitude de formes différentes. Peut-être vivons-nous dans un univers au-dessus d'un univers au-dessus d'un univers, et ainsi de suite jusqu'à l'infini. Peut-être vivons-nous dans un univers « de poche » dans un champ infini d'univers. Peut-être vivons-nous même dans un univers d'univers où n'importe quel résultat possible de n'importe quoi peut se produire, car toutes les probabilités existent dans leur propre univers. Dans n'importe quel contexte, le multivers comprend un point crucial :nous sommes un accident. Notre univers n'a pas été spécialement réglé pour avoir les constantes justes qui rendent notre existence - et l'existence de tout - possible. Au lieu, c'est juste une probabilité statistique que dans un nombre infini d'univers, l'un d'eux sortirait comme le nôtre, avec des particules qui peuvent s'agglutiner pour former des atomes, molécules, herbe, air, étoiles, Porte-bonheur et personnes.
Beaucoup de physiciens trouvent cette perspective sombre. Pourquoi étudier l'univers s'il n'y a rien à découvrir ? Si ce n'est qu'une coïncidence statistique que notre monde fonctionne comme il le fait, qu'y a-t-il de si excitant à essayer de comprendre à quelle énergie les forces s'unissent ? C'est juste un numéro. Mais au-delà des bonnes raisons de se méfier du multivers, certains physiciens soutiennent que c'est une science carrément irresponsable, puisqu'il n'a pas été vu et que personne ne peut le prouver.
Bien sûr, la science est souvent basée sur de grandes questions qui ne sont pas toujours faciles à tester; c'est tout à fait juste. Nous ne pouvons pas simplement proposer des idées basées sur des faits, ou bien il n'y aurait jamais une étincelle de créativité pour nous déplacer au-delà de ce que nous savons déjà. Mais les scientifiques comptent sur la recherche d'hypothèses vérifiables, ou bien nous sommes dans un autre royaume - oserais-je dire, univers - appelé philosophie.
C'est exactement ce que certains physiciens trouvent si bouleversant à propos du multivers et d'autres doozies apparemment intestables comme la théorie des cordes, avec ses multiples dimensions que nous n'avons aucun espoir de voir. (Ou sentir. Ou entendre. Vous voyez l'idée.) Si nous ne pouvons pas les tester, ce ne sont que des idées théoriques, relégués aux discussions de dîner "et si".
Bien sûr, de nombreuses théories scientifiques importantes ne semblent pas être facilement vérifiables au départ. Le problème avec les multivers est qu'il nous oblige à arrêter de regarder les choses que nous pouvons voir, et essayez d'explorer ce que nous ne pouvons pas voir [source :Frank]. Tenter de percer le mystère de ce que nous pouvons observer, certains diront, est bien plus important que de courir après les choses hypothétiques que nous n'avons aucun espoir de découvrir.
Comme vous pourrez peut-être le dire, le concept de multivers se polarise énormément dans la communauté de la physique. Dans les sources, vous verrez des exemples de personnes qui l'aiment et le détestent, et je vous encourage à lire les deux côtés de l'argument.
