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Le 25 août 2014 - 12:09  | Par Emmanuel Lauzon
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Les univers parallèles: un monde de probabilités

Les univers parallèles: un monde de probabilités

Voilà un sujet fascinant qui a de quoi déconcerter. Nous nous sommes tous déjà demandé ce que serait notre monde « si », ce qu’aurait été notre vie « si »… Pourtant, nous sommes là, prisonniers d’une réalité qui prend forme dans les choix que nous faisons, et dans ceux des autres que nous subissons. Mais existe-t-il d’autres réalités, d’autres univers dans lesquels les choses sont toutes autres?

N.B : Afin de profiter pleinement de cet article, vous pouvez vous référer au glossaire à la fin de l'article.

 

 

Quelques chances sur l’infini
En ce moment, vous lisez cet article. Vous le faites, car depuis la naissance de l’Univers, des événements de toutes sortes et en quantité innombrable se sont succédé, chacun d’entre eux ayant un effet sur les suivants, jusqu’à ce qu’on arrive à vous, maintenant. Il y a quelques semaines, alors que j’écrivais ce texte, j’aurais pu me faire frapper mortellement par une voiture, m’empêchant de le terminer et obligeant le rédacteur en chef de Homme Magazine à le remplacer par un autre. Pourtant, ce n’est pas arrivé. Ce n’est pas arrivé parce que, peut-être, Mario, le conducteur qui m’aurait fauché, n’a pas reçu par erreur le texto de sa femme Sylvie dans lequel elle disait à son jeune amant qu’elle a besoin de fantaisie au lit. Peut-être que sa femme n’a pas envoyé ce fameux texto parce qu’elle a dû répondre à un appel important d’un client. Peut-être aussi que ce client n’aurait pas fait cet appel s’il avait reçu deux minutes plus tôt le poulet BBQ qu’il s’était commandé.

Mais ce n’est pas arrivé. Notre réalité s’est construite sur des séquences d’événements directement ou indirectement reliés, donnant le résultat que nous expérimentons comme le moment présent (lire cet article, en ce qui vous concerne). Bref, les choses sont telles qu’elles sont à un temps X en raison du principe de causalité (la cause précède l’effet). Mais la réalité aurait-elle pu être différente ? Est-ce que le destin de l’univers est tracé, ou notre monde évolue-t-il de façon aléatoire ? Cette réalité dans laquelle nous vivons et que nous percevons comme absolue serait-elle une probabilité parmi tant d’autres ? Une incalculable quantité de résultats possibles qui pourraient bien être ce que plusieurs appellent des univers parallèles. Mais d’abord, qu’est-ce que la science dit sur les univers parallèles ? Yves Grosdidier, Docteur en astrophysique et chargé de cours au département de l’Université de Sherbrooke, explique : « Essentiellement, il s’agit de solutions physico-mathématiques issues des équations de la relativité générale et/ou des hypothèses relatives à l’interprétation que l’on peut donner de la mécanique quantique. Ce sont des solutions mathématiquement acceptables, mais qui ne sont peut-être pas réelles. A priori, il est en général assez difficile, voire même impossible, de prouver ou d’infirmer de telles idées par des observations ».

Il existe néanmoins certaines théories basées sur des expériences scientifiques qui n’excluent pas la possibilité de ces étranges univers. La plus solide d’entre elles a été proposée par Hugh Everett, célèbre physicien et mathématicien américain. C’est dans la mécanique quantique que la Théorie D’Everett (ou Théorie des états relatifs) puise ses fondements scientifiques. En voici grossièrement les notions de base qui ont su inspirer plusieurs auteurs de science-fiction.

La fonction d’onde
Avant d’aller plus loin, il importe de comprendre que toute forme de matière, de l’infiniment petit à l’infiniment grand, a un comportement qui lui est propre. Les astres (infiniment grand), par exemple, se déplacent dans l’espace-temps de manière prévisible. Il est donc possible de décrire la trajectoire d’une planète autour de son soleil et de dire combien de temps elle mettra à en faire le tour. À cette échelle de grandeur, on peut dire que la matière est calculable. À l’inverse, toutes les particules atomiques (protons, neutrons et électrons) se comportent de manière chaotique et imprévisible. Les scientifiques ont longtemps pensé que les électrons tournaient autour du noyau, tout comme le font les planètes autour du soleil. Or, ils ont découvert que la matière à l’échelle quantique (extrêmement petit) se comportait de manière beaucoup plus étrange.

En effet, il est carrément impossible de déterminer précisément où se trouve exactement un électron par rapport à son noyau. « En mécanique classique, on peut donner la position et la vitesse d’une particule avec autant de précision que voulu, précise M. Grosdidier. Au niveau microscopique, on ne le peut plus : on peut seulement donner des probabilités de positions et de vitesses. La fonction d’onde est un intermédiaire mathématique adéquat pour calculer de telles probabilités ». Mais le fait de ne pouvoir donner le positionnement d’un objet qu’en pourcentage signifierait-il qu’il existe à plusieurs endroits…en même temps ? Déconcertant ! Mais Niels Bohr, un physicien danois ayant hautement contribué au domaine de la mécanique quantique, disait même « quiconque n’est pas choqué par la théorie quantique ne la comprend pas ». Alors peut-être la comprenez-vous plus que vous ne le pensiez…

Le fait qu’une chose puisse être à deux endroits simultanément nous apparaît comme absurde, car cette idée va à l’encontre de toutes les lois de la physique traditionnelle. Ce sont d’ailleurs ces lois qui régissent le monde à notre échelle et qui nous le font apparaître tel que nous l’expérimentons tous les jours. Mais la mécanique quantique est tout sauf absolue. Si l’on pousse encore plus loin l’explication de la fonction d’onde, ce phénomène de simultanéité s’expliquerait par la dualité onde/particule. Il s’agit là d’une façon extrêmement complexe de décrire l’état quantique des choses, mais en vulgarisant le principe, on pourrait dire que toute particule subatomique possède à la fois les propriétés d’une onde (par exemple le son et la lumière) ET d’un corps possédant une masse (d’un proton à une planète, en passant par une cellule et une roche).

L’expérience des fentes de Young
La meilleure façon de se figurer cette dualité qui décrit les particules atomiques est une expérience qui a été menée en 1801 par Thomas Young, un physicien britannique réputé. C’est d’ailleurs par cette expérience que la nature ondulatoire de la lumière a été démontrée. Voici donc : imaginez un mur dans lequel on a fait deux fentes verticales allant du plancher au plafond, et à distance de quelques centimètres l’une de l’autre. À quelques mètres derrière se trouve un écran de mêmes dimensions que le mur. C’est en plaçant une source de lumière devant chacune des fentes que Young s’est aperçu qu’au lieu de voir apparaître deux lignes d’éclairage sur l’écran (de l’autre côté du mur), c’est plutôt un modèle d’interférence qui se dévoilait Un peu comme si on lançait deux cailloux dans un lac, et que les petites vagues causées par ceux-ci se rencontraient, donnant ainsi naissance à de nouvelles ondes sur l’eau. L’être humain savait maintenant que la lumière agissait en fait comme une onde.

Cette même expérience a ensuite été répétée, mais cette fois-ci, ce sont des électrons qui ont été envoyés à travers les fentes. Comme ces particules étaient alors connues pour être de la matière (au même titre qu’une boule de gomme, par exemple), il aurait été normal de s’attendre à ce que le résultat de l’autre côté du mur soit plus simple; c’est-à-dire l’image de deux barres verticales, créées par les électrons passés dans les fentes. Mais il n’en était rien ! Au fur et à mesure que les scientifiques mitraillaient des électrons contre le mur, les particules qui avaient réussi à passer interagissaient entre elles et affichaient sur le tableau sensiblement le même modèle d’interférence que celui de la lumière. Cette expérience a donc prouvé que, aussi inusité que cela puisse paraître, les particules atomiques détiennent également des propriétés ondulatoires. Bien que la matière à de plus grandes échelles (cellules, êtres vivants, Univers) ne réponde certes pas à cette dualité onde/corpuscule, tout ce qui existe est néanmoins composé d’électrons, de protons et de neutrons. Il devient alors permis de penser que notre monde pourrait être le résultat d’interférences entre d’autres univers… un peu comme dans l’expérience des fentes de Young.

Alors peut-être que des mondes parallèles existent, et qu’ils se subdivisent pour ensuite se multiplier eux-mêmes à chaque instant. La raison pour laquelle nous n’aurions pas accès à ces autres univers serait que les « ondes » de la petite matière, qui compose tout ce qu’il y a dans notre univers, interfèrent dans une dimension à laquelle nous n’avons pas accès (échelle quantique).


L’univers, un coup de dé ?
Imaginons maintenant que notre univers est un dé à six faces, et que chaque côté correspond à une « réalité » (les résultats possibles sont largement plus nombreux, mais l’image du dé facilitera la compréhension). Entre le moment où le cube est lancé et où il s’arrête sur une de ses faces, tous les résultats sont possibles en même temps, et donc, coexistent simultanément. Reprenons cette expérience, mais cette fois-ci avec notre Univers. On sait que ce dernier est né il y a 14 milliards d’années, lors du fameux Big Bang, et qu’il se gonfle comme un ballon depuis cet événement cosmique. Mais supposons qu’un groupe de scientifiques aurait réussi à inventer une super manette « universelle », et que l’un d’eux aurait appuyé sur le bouton « rewind » pour nous faire remonter le temps jusqu’à la naissance de l’Univers, alors que celui-ci était minuscule comme un atome. Le moment où l’on appuierait sur « play » correspondrait ainsi au lancé du dé (Big Bang). Tant et aussi longtemps que l’Univers continuerait de prendre de l’expansion, le dé continuerait de tourner sur lui-même dans les airs, permettant ainsi à toutes les possibilités de coexister… jusqu’à ce qu’il s’immobilise.

Mais que devrait-il se passer lorsque notre Univers aura fini de prendre de l’expansion ? Est-ce que, tout comme le dé, une seule possibilité subsistera ? Ça, évidemment, personne ne le sait encore. Plusieurs hypothèses sont à l’étude, mais peu importe ce qui arrivera, ce sera dans un avenir si lointain qu’il faudra attendre encore des milliards d’années pour en savoir davantage. Il est aussi fort probable que l’Humain ne soit plus là pour assister au résultat final.

Le tourisme du parallèle
L’être humain a un grand besoin d’évasion, d’aventure et de découverte. Voilà pourquoi, même une fois devenu sédentaire et ayant plusieurs ressources à portée de main, il a continué de vouloir vivre des expériences mémorables en voyageant. Les récifs coralliens, les pyramides d’Égypte, les tapas espagnoles, le désert du Sahara… tout cela ne sera bientôt plus suffisant pour satisfaire notre curiosité. Par contre, les univers parallèles, eux, pourraient être une source infinie d’émerveillement et de divertissement. Alors, admettons que ces destinations existent… pourraient-elles représenter l’avenir du tourisme ? Gageons que ce n’est pas la demande qui manquerait! Mais quelle solution la science propose-t-elle pour accéder à ces mondes ? « Il est possible d’envisager les hypothétiques “trous de ver” qui, théoriquement, peuvent connecter plusieurs univers, relate M. Grosdidier. Les trous de ver sont des solutions de la relativité générale, donc purement mathématiques, mais dont l’existence réelle est par contre reliée à plusieurs difficultés. Par exemple, traverser un trou de ver est souvent synonyme de forces de marées considérables qui disloqueraient tout “voyageur”. Les trous de ver dits de “Ellis”, par contre, n’ont pas ce problème, mais pour les réaliser, il faudrait accumuler et disposer convenablement d’immenses quantités d’antimatière pour garder ces trous ouverts, ce qui n’est vraiment pas facile... »

Bref, l’idée de voyager dans des mondes parallèles n’est pas complètement absurde, et comme les scientifiques ont récemment découvert comment fabriquer cette antimatière, peut-être ne faut-il qu’un peu d’optimisme et beaucoup de patience. Pour l’instant, il y a encore d’excellents forfaits pour Cuba à moins de 1,000 $.

À un moment donné, entre un poulet BBQ et la morgue
En résumé, plusieurs pistes permettent de penser que ces mystérieux univers parallèles pourraient bel et bien exister. Mais si tel est le cas, ce n’est qu’avec le temps et les mathématiques que nous pourrons en avoir la certitude. En attendant, puisque la seule façon de décrire ces mondes est de manière probabiliste, il n’est pas interdit de penser que dans une autre dimension, les événements se sont déroulés autrement. Alors peut-être que sur un autre côté du dé, vous êtes plutôt en train de lire un article sur comment combler les fantasmes d’une « cougar », parce qu’un homme dont j’ignore l’existence a reçu son poulet BBQ deux minutes plus tôt ? Sur ce côté du dé, j’ai été mortellement happé par une voiture, Mario s’est enlevé la vie, et vous, vous aurez du bon temps avec Sylvie (jeune lionceau, va !). Heureusement pour moi, dans cette réalité-ci, un policier était distrait lorsque le livreur de chez Gros Coq BBQ a choisi de passer sur une lumière jaune…

GLOSSAIRE
Antimatière : Matière composée d’antiparticules.
Antiparticule : Particule symétrique et opposée à une particule élémentaire (proton, neutron et électron), s’annihilant avec cette dernière en produisant des photons.
Atome : En physique moderne, la plus petite quantité de matière susceptible de se combiner pour constituer un élément chimique. Son noyau est constitué de particules à charge électrique positive (protons) et neutre (neutrons). Des particules à charge négative (électrons) tournent autour du noyau.
Corpuscule : Corps très petit.
« Cougar » : Une « cougar » désigne une femme, généralement de plus de 40 ans, qui cherche ou fréquente des hommes plus jeunes
Électron : L’électron négatif est un constituant de base de tous les atomes. Il tourne autour de son axe, et les propriétés magnétiques de la matière proviennent essentiellement de ce déplacement.
Neutron : Particule électriquement neutre du noyau de l’atome.
Photon : Particule d’énergie lumineuse
Proton : Particule nucléaire dont la charge positive est de même valeur que la charge négative de l’électron. C’est un constituant du noyau atomique, tout comme le neutron.
Quantique : Qui a rapport aux quanta.
Quanta : Objet de la physique quantique, interprétable en termes de corpuscule ou d’onde, selon les types d’expérience et la manière de l’envisager.
La théorie des quanta : Théorie fondée sur l’utilisation du concept de l’unité quantique, et utilisée pour décrire les propriétés dynamiques des particules subatomiques et les interactions de la matière et de la radiation.





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