L’existence du multivers bientôt prouvée ?

Alors que l’idée du multivers paraissait il y a peu invraisemblable, plusieurs physiciens proposent désormais des expériences qui pourraient permettre de prouver son existence. L’hypothèse de base avance que des univers parallèles existent et que le nôtre n’est qu’une pièce d’un grand puzzle. Les preuves étayant cette hypothèse pourraient bientôt être obtenues grâce aux avancées des technologies d’observation et d’expérimentation.

La théorie des univers parallèles a été proposée pour la première fois dans les années 1950 par le physicien Hugh Everett, en tant que tentative de résolution du « paradoxe du chat de Schrödinger » (qui illustre la superposition quantique). L’hypothèse avance que notre univers coexiste avec de nombreux autres qui se divisent constamment et qui sont inaccessibles entre eux. Chaque univers contiendrait une version de chaque personne, mais vivant une vie différente.

D’un autre côté, l’idée du multivers a également gagné de l’ampleur avec l’hypothèse de l’inflation cosmique, proposée dans les années 1980 par Alan H. Guth. Cette dernière suggère que peu de temps après le Big Bang, l’Univers a connu une phase d’expansion très rapide qui lui aurait permis de s’étendre considérablement (au moins d’un facteur 10²⁶) en un temps extrêmement court (entre 10^-36 et 10^-33 seconde après le Big Bang). Pour l’analogie, c’est comme si l’Univers était passé de la taille d’une particule subatomique à celle d’un pamplemousse.

Cela a conduit à l’hypothèse « d’inflation éternelle », suggérant la création d’un nombre infini « d’univers bulles » sans connexion les uns avec les autres. Cette théorie avance entre autres l’existence d’un univers autoréplicatif au sein duquel des bulles d’inflation se ramifient à l’infini à partir des bulles précédentes. Chaque univers existerait dans sa propre bulle d’espace-temps avec potentiellement ses propres lois physiques.

Cependant, des chercheurs estiment que cette l’hypothèse comporte de nombreuses incohérences. En effet, il a été suggéré que l’énergie noire – la force hypothétique responsable de l’expansion de l’Univers – faiblit avec le temps, ce qui n’est pas compatible avec l’inflation éternelle. De récentes observations semblent d’ailleurs concorder avec cet affaiblissement de l’énergie noire.

Les physiciens se sont alors tournés vers des hypothèses alternatives, telles que celle de l’Univers cyclique. Cette dernière avance que l’Univers fonctionne selon un cycle permanent d’expansion et de compression, pouvant donner naissance à un multivers. D’autres hypothèses, telles qu’un anti-univers ou un « univers miroir » existant parallèlement au nôtre ont également été proposées.

Des empreintes d’univers parallèles au niveau du CMB ?

Des chercheurs ont suggéré que les traces de collision d’univers-bulles (telles que proposées par la théorie de l’inflation) pourraient être détectées au niveau du fond diffus cosmologique (CMB), le rayonnement résiduel provenant d’une époque très précoce de l’Univers, notamment environ 380 000 ans après le Big Bang. Pour étayer cette hypothèse, des expériences quantiques sont en cours afin de déterminer comment les bulles de vide pourraient se former et entrer en collision.

L’hypothèse de l’Univers cyclique pourrait aussi être vérifiée par le biais des observations du CMB. Si l’Univers passe par des cycles perpétuels d’expansion et de compression, cela permettrait au rayonnement électromagnétique de passer des limites d’un univers à un autre sans être altéré. Les traces de ces passages pourraient être visibles au niveau du CMB. Cette théorie expliquerait en outre l’affaiblissement de l’énergie noire, car à mesure que cela se produit, le passage d’un cycle à un autre deviendrait plus long.

Cette proposition concorde également avec le rayonnement de Hawking. Il s’agit de petites quantités de rayonnement émises par les trous noirs avant qu’ils ne s’évaporent. Et selon l’hypothèse de l’Univers cyclique, ces rayonnements seraient comprimés en un minuscule point (point de Hawking) lorsque l’univers rétrécit avant de s’étendre à nouveau dans un nouvel éon. Les points de Hawking observés au niveau du CMB pourraient ainsi provenir d’un univers antérieur.

D’autre part, des concepts plus récents dits « univers miroirs » ont également été proposés. Créés parallèlement à notre univers lors du Big Bang, le temps s’y écoulerait inversement au nôtre. Ces univers pourraient être principalement constitués de neutrinos massifs qui y composeraient l’équivalent de la matière noire. Cette hypothèse est actuellement vérifiée dans le cadre d’études à grande échelle sur des galaxies. Par ailleurs, cela concorde avec une récente théorie proposant l’existence d’un anti-univers qui évoluerait dans un sens opposé au nôtre.