Le multivers quantique

Pour mieux comprendre des phénomènes comme le saut quantique, il faut s’intéresser à la théorie des univers multiples ou multiverses.

Pour de nombreux cosmologistes, ce que nous pensons être l’Univers dans son intégralité ne serait qu’une infime partie d’un ensemble bien plus vaste : le multivers. Selon ce scénario, il existerait une multitude d’univers, dont l’un serait celui où nous vivons. Et chacun de ces mondes serait régi par des lois différentes ; ce que nous pensions être les principes fondamentaux de la nature ne serait plus si absolu. Ainsi, les types et propriétés des particules élémentaires et de leurs interactions pourraient varier d’un univers à l’autre.

L’idée du multivers émerge d’une théorie suggérant que le cosmos primordial a subi une expansion fulgurante, exponentielle. Au cours de cette période d’« inflation cosmique », certaines régions de l’espace auraient vu leur expansion rapide prendre fin plus tôt que d’autres, formant ce qu’on appelle des « univers-bulles », un peu comme des bulles dans un volume d’eau bouillante. Notre univers correspondrait à l’une de ces bulles, au-delà de laquelle il y en aurait une infinité d’autres.

L’idée que notre univers ne représente qu’une petite partie d’une structure beaucoup plus vaste n’est pas aussi bizarre qu’il y paraît. Après tout, à travers l’histoire, les scientifiques ont appris à maintes reprises que le monde ne se résume pas à ce qui en est visible. Cependant, la notion de multivers, avec son nombre illimité d’univers-bulles, présente un problème théorique majeur : elle semble supprimer la capacité de la théorie de l’inflation à faire des prédictions sur les propriétés de notre univers, une exigence centrale pour qu’une théorie soit utile. Pour reprendre les mots d’un des pères de la théorie de l’inflation, Alan Guth, du MIT (l’Institut de technologie du Massachusetts), « dans un univers éternellement en inflation, tout ce qui peut arriver arrive ; en fait, tout arrive un nombre infini de fois ».