L’univers que nous voyons – étoiles, lunes, planètes, amas de galaxies – est-il une petite pointe accidentelle d’un iceberg cosmique infini ? À l’époque de l’inflation, que l’on pense avoir été déclenchée par la transition de phase qui a marqué la fin de la grande unification à environ 10 ^ -36 secondes après le Big Bang, l’accélération de l’expansion de l’espace était bien plus spectaculaire que dans l’univers d’aujourd’hui. L’inflation n’a duré que 10 ^ -32 secondes, mais l’univers s’est étendu à un rythme absolument stupéfiant, augmentant sa taille d’un facteur de 10 ^ 26. Pendant cette période, aucun objet – même deux particules élémentaires – n’est resté suffisamment proche l’un de l’autre suffisamment longtemps pour interagir.Un petit morceau d’espace a formé notre univers
“Objets séparés par la largeur d’un atome au début de l’inflation”, note Dan Hooperscientifique principal et chef du Groupe d’astrophysique théorique au Laboratoire national de l’accélérateur Fermi, à Au bord du temps, «Il y avait des trillions de kilomètres les uns des autres au moment où c’était fini – seulement une infime fraction de seconde plus tard. Cet acte de séquestration était si complet que ces régions devinrent plus que simplement distantes. L’inflation les a laissés dans des univers totalement différents. Un petit morceau d’espace qui a émergé de l’inflation a continué à former notre univers, tandis que d’autres morceaux ont été étirés dans des univers nouvellement formés, peuplant un plus grand multivers de mondes déconnectés. »
Mène à un multivers
“Il est difficile de construire des modèles d’inflation qui ne conduisent pas à un multivers”, a observé un physicien du MIT Alan Guth qui a développé l’idée. L’inflation cosmique et l’univers inflationniste naissant sont passés par une phase d’expansion exponentielle peu après le Big Bang, entraînés par une densité d’énergie positive du vide. “Ce n’est pas impossible, donc je pense qu’il y a encore certainement des recherches à faire. Mais la plupart des modèles d’inflation conduisent à un multivers, et les preuves de l’inflation nous pousseront à prendre au sérieux l’idée d’un multivers. »
Les implications étranges du multivers
Qu’est-ce qui existe au-delà du bord ?
Peut-être ne saurons-nous jamais ce qui existe au-delà du “bord” de notre univers observable sphérique, mais il existe une variante de la théorie du multivers dans laquelle les univers multiples ne sont pas des entités séparées. Au lieu de cela, ce sont des poches d’espace isolées et sans interaction au sein d’un tissu continu d’espace-temps – “comme plusieurs navires en mer” dit Neil de Grasse Tyson“Suffisamment éloignés les uns des autres pour que leurs horizons circulaires ne se croisent pas, mais ils partagent tous le même plan d’eau.”
Bien que nous ne puissions jamais détecter directement le multivers, les scientifiques peuvent toujours tester différents types de modèles d’inflation. Les modèles d’inflation qui prédisent l’existence du multivers prédisent également certaines signatures observables, telles que les ondes gravitationnelles primordiales émanant de l’accélération rapide de la matière. Les astronomes recherchent actuellement les empreintes de ces ondes gravitationnelles primordiales, dont la détection serait une preuve clé non seulement de l’inflation, mais de la saveur de l’inflation qui a créé un multivers.
Il y a tout lieu de soupçonner que dans certaines fractions de ces univers, la matière et l’énergie pourraient prendre des formes identiques ou du moins similaires à celles que nous trouvons dans notre monde – comme les atomes et la lumière avec les mêmes lois sous-jacentes de la physique et bon nombre des espèces chimiques que nous trouvons dans notre système solaire.
Mondes extraterrestres aux forces inconnues – Le multivers caché
Pourtant, certaines régions du multivers sont susceptibles d’être des mondes extraterrestres avec des forces inconnues et de nouvelles formes de matière avec plus – ou moins – de trois dimensions d’espace. Les mondes peuvent être complètement différents de tout ce que nous pouvons imaginer, dit Hooper.
“Coming Attractions” – L’intelligence extraterrestre en tant que physique
Le physicien russe Alexander Antonov spécule qu’au-delà de notre univers peut exister un “Multivers caché” d’univers parallèles. L’article d’Antonov, L’hypothèse du multivers caché explique la matière noire et l’énergie noire, déclare: “L’analyse des données des engins spatiaux WMAP et Planck a prouvé que nous vivons dans un multivers invisible, appelé caché, qui a une structure en quaternions. Il explique la raison de l’invisibilité mutuelle des univers parallèles contenus dans le Multivers caché. Il est démontré que le multivers caché comprend très probablement vingt univers parallèles de différentes dimensions, dont six sont adjacents à notre univers. De plus, les bords du Multivers caché sont connectés à d’autres (de un à quatre) Multivers, qui ne sont observables ni par des manifestations électromagnétiques ni par des manifestations gravitationnelles. »
“Le multivers décrit contient quatre paires matière-antimatière, dont l’annihilation est empêchée par la position spatiale relative des univers. La preuve expérimentale de l’existence du Multivers caché est expliquée comme étant le phénomène de matière noire et d’énergie noire qui correspond à d’autres univers parallèles invisibles, à l’exception du nôtre, inclus dans le Multivers caché. »
Peut-être que, dans un autre univers, un autre vous se demande si la théorie du multivers d’Antonov est vraie.
[Editor’s Note: Regarding dark matter and dark energy, I don’t think we should speculate about how that relates to inflation and the multiverse – they are very different physical processes and time/length scales.]
Maxwell Moe via At the Edge of Time (Princeton University Press) et ArXiv.org
Maxwell Moe, astrophysicien, NASA Einstein Fellow, Université de l’Arizona. Max peut être trouvé deux nuits par semaine à sonder les mystères de l’univers à l’observatoire national de Kitt Peak. Max a obtenu son doctorat en astronomie de l’Université de Harvard en 2015.