Univers multiples, partout Hemera/ThinkStock Quand tu t'imaginais adulte, peut-être aviez-vous une idée que vous seriez sophistiqué. Intelligente. Urbain, même. Le genre d'adulte qui allait à des dîners et parlait avec des mots mielleux de philosophie, les sujets du jour, les grandes questions de la science.
Ensuite, vous avez grandi et découvert que lorsque vous êtes allé chez un ami pour un barbecue dans la cour (des dîners étouffants étant, il s'avère, principalement de la fiction), tu criais plutôt à tes enfants de descendre du tas de compost, susciter la sympathie de devoir refaire sa toiture, et en essayant de ne pas laisser entendre que vous ne vous souvenez pas du nom de la personne à qui vous parlez.
En d'autres termes, vous pourriez vous retrouver à désirer un peu plus d'intellect et beaucoup moins d'ailes de barbecue au miel. La prochaine fois, essayez cette question pour désengourdir votre esprit :la supersymétrie et le multivers peuvent-ils tous les deux être vrais ?
Pour régler ça, nous allons commencer par une leçon sur la supersymétrie. Pour comprendre la supersymétrie, vous devez d'abord comprendre que ce n'est pas en soi une « théorie ». La supersymétrie est une extension de ce que nous appelons le modèle standard, qui indique aux physiciens quelles particules existent et comment elles fonctionnent à un niveau fondamental. Essentiellement, il représente 12 particules fondamentales et quatre forces avec lesquelles elles interagissent.
Le modèle standard, Malheureusement, ne peut pas expliquer les divergences vraiment embêtantes dans le fonctionnement de l'univers. Par exemple, il n'a aucune solution à ce qu'est la matière noire :c'est une variable encore invisible qui semble peupler plus d'un quart de notre univers [source :NASA].
La supersymétrie essaie de combler les trous du modèle standard en disant que pour chaque particule de matière connue que nous avons, il y a une particule de force beaucoup plus lourde, et inversement [source :Fermilab]. Ces "superpartenaires" seraient d'une grande aide pour comprendre le modèle standard. Ils aideraient également à expliquer des choses comme la matière noire, puisque le superpartenaire le plus léger serait un bon candidat pour les trucs mystérieux.
Peut-être encore mieux pour les physiciens – qui ont jusqu'à présent été ravis de confirmer des réponses naturelles aux questions de physique – la supersymétrie fournirait une solution élégante aux lacunes du modèle standard. Cela fonctionnerait avec des équations mathématiques, ainsi qu'équilibrer parfaitement la masse du boson de Higgs avec ce que nous avons observé, expliquant ainsi pourquoi le Higgs est tellement plus léger que le modèle standard à lui seul ne le prédit. Ce serait propre et bien rangé.
Et encore, il y a un problème résolument désordonné avec les superpartenaires. C'est le tout petit détail qu'ils ne semblent pas exister, au moins, pas dans les mêmes collisions de protons qui nous ont conduits au boson de Higgs. C'est là que tous les modèles mathématiques prédisent qu'ils devraient être – mais ils ne le sont pas. Vous n'avez pas besoin d'être un physicien des particules pour savoir que c'est un problème quand quelque chose n'existe pas là où vous vous attendez à le trouver.
Les physiciens n'ont pas complètement jeté l'éponge, bien que. Le grand collisionneur de hadrons devrait entrer en collision à des énergies plus élevées lorsqu'il se rallumera en 2015, et beaucoup espèrent que les collisions entraîneront des phénomènes sympas, y compris trouver des superparticules à des masses plus élevées que ce qui était possible dans les collisions faites jusqu'à présent.
Cependant, d'autres physiciens cherchent d'autres explications au cas où la supersymétrie s'avérerait être une chimère. Dites bonjour au multivers.
Plus précisement, dites bonjour aux multivers. Il y en a beaucoup. L'idée de base du multivers est que notre univers n'est qu'un dans une soupe infinie de . . . bien, truc? Peu importe ce que c'est, tous ces multivers se sont déroulés comme ils l'ont fait, suivant les lois qu'ils ont, au hasard. Notre univers a eu la chance de s'avérer juste pour nous créer, et tous les autres déchets du cosmos. Ce qui peut sembler spécial et amusant pour vous et moi - je veux dire, regarde comme nous devons être incroyables et différents de tous ces autres univers stupides ! – mais pour beaucoup de physiciens, le multivers est un désordre, bébé en désordre.
Réfléchissez un peu plus à ce qu'implique le fait d'être dans un multivers. La supersymétrie est le major de la classe. Elle a une matière et des forces fondamentales qui fonctionnent tellement de concert les unes avec les autres pour nous assurer qu'elle est prévisible et constante. Multivers, d'autre part, essentiellement claqué une boisson énergisante, est entré dans les SAT et a obtenu un score parfait. Peut-être qu'il a deviné; peut-être qu'il connaissait vraiment toutes les réponses. Ce n'est pas grave. Mais nous pouvons facilement retracer le succès de la supersymétrie à être méthodique et prévisible, alors que le multivers n'a aucun record pour être un étudiant aussi brillant - au lieu de cela, tout n'est que hasard.
Pour certains scientifiques, c'est profondément troublant. Si nous faisons partie d'un univers où les choses fonctionnent dans un sens simplement parce que c'est au hasard comment les choses fonctionnent ici - sachant que dans un autre univers, elles fonctionnent différemment, juste parce que - ils peuvent aussi bien jeter l'éponge. Quel est l'intérêt de le découvrir si ce n'est qu'un hasard ? Tout cela implique que nous avons toujours posé les mauvaises questions. Ce n'est pas "Pourquoi observons-nous l'univers agir de cette façon?" mais peut-être « Comment agit un autre univers ? »
Alors maintenant que nous comprenons la supersymétrie et l'idée du multivers, avons-nous un espoir d'essayer de les réconcilier? Il est important de se souvenir, tout d'abord, que nous parlons de théories qui vont au-delà du modèle standard – ni la supersymétrie ni le multivers ne tentent d'identifier ou même de définir les particules fondamentales que nous avons directement observées [source :Willenbrock]. Ce ne sont que deux façons d'essayer de comprendre pourquoi la matière et les forces fondamentales interagissent comme elles le font.
Et à certains égards, nous pouvons raccourcir notre question pour poser simplement, « La supersymétrie peut-elle exister dans un multivers ? » La réponse à cela :Absolument. Comme nous l'avons dit, l'idée de multivers laisse ouvert un nombre assez infini d'univers. Comment ils sont commandés, c'est-à-dire s'ils fonctionnent comme le nôtre ou différemment ou un peu pareil ou un peu différent - est complètement discutable. Il est raisonnable de supposer que s'il y avait un nombre infini d'univers, l'un d'eux pourrait fonctionner de manière supersymétrique. Tout peut arriver dans un autre univers, et s'il y en a assez, tout le sera.
Supersymétrie, rappelles toi, créerait un ordre naturel – et, espérons-le, observable – de la façon dont les particules et la force fonctionnent dans notre univers. Ce n'est pas une idée théorique sur la nature du cosmos, contrairement au multivers. Donc la supersymétrie et le multivers ne sont pas exactement mutuellement exclusifs, et ils proposent des solutions à des questions similaires. Mais ils se préoccupent d'idées suffisamment différentes pour que nous puissions théoriquement faire en sorte que les deux se produisent en même temps.
Il est également important de noter que certains modèles du multivers (n'oubliez pas qu'il y en a beaucoup) dépendent en fait de la supersymétrie pour exister. Certains prétendent même que trouver la supersymétrie serait un argument pour la théorie des cordes, qui, dans certaines itérations, fait partie du modèle multivers.
