Multivers : que dit vraiment la science sur les réalités parallèles ?

De Rick et Morty à Spider-Man, la science-fiction a largement popularisé le concept du multivers, imaginant des portails vers des dimensions où nos alter egos vivent des aventures radicalement différentes. Si les scénaristes utilisent cette mécanique pour orchestrer des rencontres improbables, certains physiciens s’intéressent à l’idée pour une raison bien plus fondamentale : l’existence d’autres réalités inobservées pourrait résoudre certaines des énigmes les plus tenaces concernant notre propre univers.

Deux grands cadres théoriques offrent aujourd’hui des pistes sérieuses, bien que spéculatives, sur la structure d’un potentiel multivers : la cosmologie liée à l’expansion de l’univers et les interprétations de la mécanique quantique. Pour comprendre comment notre réalité s’insère dans cette vaste constellation potentielle, il faut remonter aux premiers instants du cosmos, expliqués dans notre guide sur les mystères de l’Univers.

L’inflation cosmique et les bulles d’univers

Peu après le Big Bang, l’univers a connu une phase d’expansion fulgurante appelée inflation. Durant cette brève période, de minuscules fluctuations quantiques dans la structure de l’espace ont été étirées à des échelles gigantesques. Dans notre univers observable, ces fluctuations ont créé les variations de densité qui ont permis la formation des galaxies.

Cependant, Andrei Linde, physicien à l’Université de Stanford et l’un des auteurs de la théorie de l’inflation, suggère que ce processus pourrait avoir des conséquences bien plus vastes. À des échelles dépassant notre horizon cosmique, ces fluctuations pourraient avoir engendré des régions de l’espace aux propriétés radicalement différentes.

Selon Linde, des parties inobservées de l’espace pourraient posséder des masses de particules et des forces fondamentales distinctes de celles que nous connaissons. Les électrons pourraient y être beaucoup plus lourds, ou la gravité s’y comporter différemment, rendant potentiellement impossible l’émergence de la vie telle que nous la concevons.

Le concept d’inflation éternelle

Plus intrigant encore, bien que l’inflation ait cessé dans notre univers observable, elle pourrait se poursuivre ailleurs, générant continuellement de nouvelles « bulles » d’espace. Ces bulles seraient si distantes et distinctes qu’elles constitueraient, de facto, des univers différents.

Pour certains scientifiques, ce scénario offre une réponse élégante à un problème majeur de la cosmologie : l’ajustement fin de l’univers. Les constantes physiques de notre monde semblent parfaitement calibrées pour permettre la vie. Dans un multivers, cette coïncidence suspecte disparaît : parmi une infinité de bulles, il était statistiquement inévitable que les conditions propices à la vie émergent quelque part.

Peut-on détecter les cicatrices du multivers ?

Vérifier cette hypothèse représente un défi colossal. Si notre univers n’est qu’une bulle dans une écume cosmique infinie, il est théoriquement possible qu’une autre bulle ait heurté la nôtre par le passé. Une telle collision aurait pu laisser une empreinte, ou une « cicatrice », dans le rayonnement fossile issu du Big Bang.

Toutefois, comme le souligne Paul Halpern, physicien à l’Université Saint Joseph de Philadelphie, aucune preuve observationnelle n’a encore été trouvée. « Personne n’a encore vu les anneaux qui représenteraient les cicatrices de collisions de bulles », précise-t-il. Pour l’instant, l’hypothèse cosmologique du multivers reste mathématiquement séduisante mais empiriquement non prouvée.

L’approche quantique : la bifurcation des réalités

Une autre voie menant au multivers provient de la physique quantique. À l’échelle microscopique, les particules peuvent exister dans une superposition d’états possibles jusqu’à ce qu’elles soient mesurées. Selon l’interprétation traditionnelle, la mesure provoque l’effondrement de ce flou quantique en une seule réalité définie : un électron qui pouvait être à plusieurs endroits est détecté à un endroit précis.

Cette vision pose un problème conceptuel, car elle semble nécessiter un observateur. En 1957, le physicien Hugh Everett III a proposé une alternative radicale. Au lieu de s’effondrer, toutes les possibilités quantiques se réaliseraient, mais dans des réalités alternées. L’observateur lui-même se diviserait en plusieurs copies, chacune témoin d’un résultat différent.

« Les versions se séparent de manière transparente », explique Halpern. « Elles ne seront jamais au courant l’une de l’autre et vivront dans des univers parallèles. » Contrairement aux scénarios de fiction, ces branches ne se recroisent jamais.

Voyager entre les mondes : science ou fiction ?

Les perspectives de visiter ces autres univers, s’ils existent, sont extrêmement minces. La physique théorique envisage bien l’existence de trous de ver — des tunnels hypothétiques dans la structure de l’espace-temps qui rappellent la complexité des trous noirs et pourraient relier des réalités.

Cependant, la faisabilité technologique de tels voyages reste hors de portée. « Nous ne savons pas s’il est possible de les créer », avertit Paul Halpern. Et même si la théorie le permettait, « cela nécessiterait tellement d’énergie et de masse que cela dépasserait largement la technologie actuelle ». L’idée d’un portail caché dans un placard, permettant de sauter d’un monde à l’autre chaque nuit, relève donc purement de l’imaginaire.

Si ces limitations peuvent décevoir ceux qui rêvent de faire équipe avec leur double héroïque, elles offrent au moins une consolation : la probabilité de devoir affronter une version maléfique de soi-même, venue d’une chronologie sombre, est, selon nos connaissances actuelles, nulle.