De la théorie de l'univers unique à celle des multivers Contributions : les autres articles

Jusqu'à un certain temps, on pensait que notre univers était d'un certain âge qui remonte au big bang originel, mais voilà que les nouvelles théories avancent qu'il se pourrait bien qu'il soit plus âgé encore et qu'il se trouverait dans un cycle d'enchaînement infini où interviendrait tous les mille milliards d'années un nouveau big bang '
Ce dernier, signant un nouveau départ qui succéderait alors au déclinement (Big Crunch) du précédent univers et ainsi de suite. Selon Jacques Dufresne, c'est à Fred Hoyle, le célèbre astronome britannique, passionné d'astrophysique, que l'on doit la vulgarisation du nom big bang, désignant l'explosion initiale annonciatrice des débuts de l'univers et son expansion conséquente. Auparavant, c'était la théorie de l'atome primitif, qu'avait formulée, en 1927, le prêtre catholique belge et astrophysicien, Georges Lemaître, qui était à l'honneur. Mais le rival du chanoine, estimant l'appellation non appropriée, lui substitua celle, drôlement suggestive, de big bang, qu'il jugea plus convenable, propageant ainsi ces deux mots «crépitants» qui firent fortune avant que cette idée d'explosion des origines ne soit confirmée, en 1965, par Arno Penzias et Robert Wilson, les deux chercheurs qui ont avancé ce qui constitue pour eux la preuve de l'éclosion initiale.
Partisan de l'idée d'un univers stable, Fred Hoyle s'était surtout opposé aux conceptions de son rival, le chanoine Lemaître, quoiqu'aux convictions scientifiques qui se fondaient non pas sur sa foi -comme on serait tenté de le croire- mais sur des arguments mathématiques et physiques de très haute portée. Mais les deux férus d'astrophysique, en dépit de leurs apports théoriques, sont restés assez éloignés des nouvelles conceptions sur l'univers, qui, aux yeux d'Aristote, n'avaient pas eu de commencement, ayant de tout temps existé selon lui. Une supposition que les théories actuelles semblent confirmer quoiqu'avec l'apport d'autres visions divergentes conjecturant sur l'hypothèse étonnante d'éternels chaînons spatio-temporels, cycliques ininterrompus, réactualisant au détour de phases cosmiques évolutives déterminées, le big bang qui serait loin d'être la résultante unique d'une explosion initiale inauguratrice'
Surprenante supposition, assurément, mais qui n'est pas sans constituer, selon ses promoteurs, une résolution vraisemblablement du problème de la constante cosmologique. C'est en tout cas l'avis de Paul Steinhardt et Neil Turok, respectivement des universités de Princeton dans le New Jersey et Cambridge en Angleterre, qui considèrent que l'univers que nous connaissons aujourd'hui est au c'ur d'une boucle de mille milliards d'années, faisant partie d'un cycle au cours duquel se succèdent big bang et big crunch. On s'est habitués à considérer le big bang comme constituant le point de départ de l'univers, cependant, selon Neil Turok, les équations de la récente théorie des cordes permettent de déduire que le temps n'a pas commencé avec le big bang, mais qu'il existait bien avant. Autrement dit, s'inscrivant dans un cycle perpétuel de fins et recommencements, vraisemblablement un modèle cyclique très intéressant développé par Paul Steinhardt et Neil Turok, offrant l'avantage d'apporter surtout une solution originale au problème de la constante cosmologique.
Pour rappel, la théorie qu'Albert Einstein avait introduite dans ses équations, à ce propos, soulignait le rôle des deux forces opposées qui auraient agi sur l'expansion originelle issue du big bang : la gravitation tendant à la freiner, d'une part, et la constante cosmologique agissant comme une force répulsive, d'autre part. Mais il faut aussi tenir compte de la découverte de la communauté scientifique établissant, en 1996, le fait que l'univers était en expansion accélérée, la constante cosmologique décrivant une force de répulsion étant apparue, alors comme la meilleure explication à cette accélération. Les travaux complémentaires apparus par la suite ont bien évidemment enrichi et rectifié les observations antérieures, reculant même l'âge de notre univers, estimé jusqu'ici à environ 14 milliards d'années. Pour Paul Steinhardt et Neil Turok, l'univers serait «emprisonné dans une boucle infinie et qu'à chaque nouveau big bang, les compteurs de matière et de radiation sont remis à zéro, tandis que la valeur de la constante cosmologique demeure. Celle-ci diminue au cours des cycles en subissant des transitions quantiques successives».
Les calculs des physiciens montrant que «plus la valeur de la constante est grande, plus ces transitions sont rapides, tandis que plus elle diminue, plus elle varie lentement. On serait ainsi dans une période où la constante cosmologique est très faible et met un temps extrêmement long à se modifier». Ce modèle cyclique prédit, d'une part, que le big bang a émis des ondes gravitationnelles dans l'espace, et d'autre part, que la diminution de l'énergie du vide a fait appel à un nouveau type de particules fondamentales nommées axions, qui doivent pouvoir être détectées. Cette hypothèse est, à coup sûr, séduisante mais ne fait pas l'unanimité, quoique ses auteurs pensent que leur concept est vérifiable. Il faut dire que la plupart des scientifiques s'en tiennent toujours à la question centrale tournant autour de la notion de singularité, concept clef autour duquel gravite la cosmologie telle qu'appréhendée depuis l'Antiquité jusqu'à nos jours, héritiers des apports de la révolution copernicienne considérant en permanence notre monde comme central et par conséquent comme une singularité totalisante. Autrement dit qui représente la totalité de l'univers existant. Depuis, la science n'a eu de cesse de détruire le mythe totalisant, les chercheurs se rendant compte de plus en plus de cette vérité dont ils nous font part, à savoir que nous ne sommes, en fait, qu'une infime partie de la vie cosmique, mais butant, par contre, constamment sur la notion de singularité.
D'un big bang à un autre '
Stephen Hawking, qui occupe la chaire d'Isaac Newton à Cambridge et Thomas Hertog, physicien au CERN, comptent parmi les nouveaux scientifiques qui proposent de nouvelles approches de la compréhension de l'univers, à partir du présent pour saisir le passé plutôt que le contraire. Selon l'approche de ces deux chercheurs, l'univers n'est pas tributaire d'un unique commencement et d'une seule histoire, mais serait partie prenante d'une myriade de recommencements et d'histoires incessantes ! Selon Hawking et Hertog, la plupart des modèles de l'univers procèdent en considérant des conditions initiales bien définies, telles celles relatives au prélude du big bang. Mais cette méthode, considèrent-ils, est défectueuse, du fait qu'il est impossible de connaître ces conditions initiales, estimant que seul pouvant être connu, l'état final de l'univers, en l'occurrence celui dans lequel nous évoluons. Pour le reste, les deux chercheurs se fient à la fameuse théorie des cordes- quoique contestée- pour avancer l'idée d'une multitude de divers univers qui pourraient avoir existé ensemble durant les tout premiers instants, faisant suite au big bang, mais qui se seraient éteints, à l'exception du nôtre.
Cette théorie des cordes propose, grosso modo, que les éléments élémentaires de la matière sont des brins d'énergie en oscillation semblable à des cordes et qu'au plus profond de chaque particule vibrent de minuscules filaments d'énergie dans des dimensions supplémentaires pratiquement inobservables, du fait qu'ils sont courbés dans un espace trop restreint. Des dimensions qui seraient responsables de la vibration de ces cordes infiniment petites, ouvertes ou fermées, qui composent toutes les forces et la matière de l'univers, selon ces chercheurs. Ces derniers expliquent que la matière, au niveau fondamental, serait donc constituée d'états vibrants qui peuvent osciller suivant différents schémas. Ce qui signifie que l'univers serait le fait d'un réseau constitué d'un nombre incommensurable de minuscules filaments d'énergie en vibration dans ces dimensions additionnelles, sans lesquelles cette théorie des cordes s'écroule. Il faut signaler, par ailleurs, que cette théorie des cordes ne fonctionnant pas dans un univers à 3 ou 4 dimensions, d'autres théories ont vu le jour, «telles que la théorie des cordes bosoniques qui propose 26 dimensions spatiales, la théorie des supercordes qui suppose l'existence de 6 nouvelles dimensions, qui s'ajoutent aux 3 dimensions de l'espace et à celle du temps (10 dimensions)'».
Cette théorie des supercordes ouvrant la voie à 5 nouvelles différentes variantes introduisant une nouvelle dimension, la 11e , a rendu possible la réunification de ces multiples variantes au sein d'une seule et unique théorie, appelée la théorie M. Cette dernière, présentant l'avantage d'unifier, en une seule théorie unique M, toutes les lois de l'univers et les 4 forces fondamentales (gravitation, électromagnétisme, interaction forte et interaction faible) serait susceptible de décrire n'importe quel phénomène physique observable dans l'univers et d'expliquer aussi comment et pourquoi le cosmos est tel qu'il est', en dépit des lacunes que recèle cette théorie sous-tendante des cordes, aucune expérience ne pouvant la vérifier. Cette théorie promue, en 1995, par Edward Witten, démontre, à ce propos, que les 5 variantes de théories des cordes existantes ne sont, en fait, que cinq manières différentes de considérer la même chose. Comme qui dirait un même élément scénique pris sous divers angles de vue. Au-delà de ces considérations, ce qui retient l'attention, ici, c'est que l'hypothèse de cette 11e dimension autorise à parler non pas d'un seul univers, mais de supposer l'idée de différents univers parallèles, et ce, par l'introduction d'un nouveau type d'objet, en l'occurrence les Membranes (Branes), confortant l'idée présupposant de multiples univers parallèles coexistant harmonieusement comme des membranes géantes évoluant en parfaite symbiose.
Certains de ces univers pouvant être régis par les mêmes lois physiques régissant notre univers, tandis que d'autres pouvant dépendre de lois physiques autres, totalement divergentes qui font que ces univers différentiels évolueraient dans les dimensions supplémentaires comme le conjecture la théorie M.(4) Cette représentation de «multivers» est bien évidemment affermie par la nouvelle cosmologie supposant l'existence d'univers multiples avec ses divers modèles physiques spéculatifs controversés, mais qui pourrait inviter à un changement de paradigme fondamental pour la physique théorique. C'est ce que soutient un Bernard Carr dans son ouvrage édifiant, Universe or Multiverse, que cite Aurélien Barrau dans son article «Des univers multiples ' » , où il rapporte que l'auteur tente d'apporter des éléments de réponse à travers les contributions réunies de divers spécialistes, pour la plupart physiciens théoriciens célèbres, en dressant un panorama relativement exhaustif des arguments en faveur de l'existence d'univers multiples appuyés des théories qui les sous-tendent. Le commentateur, prenant soin d'avertir que l'idée d'univers multiples n'est pas nouvelle : d'Anaximandre à Goodman, en passant par Nicolas de Cues, Rabelais, Bruno, Leibniz et David Lewis, elle traverse, en fait, toute l'histoire de la philosophie et jalonne les grandes cosmogonies. Avérée dans le champ des sciences dures, elle constituerait, aux yeux de beaucoup de physiciens, une révolution conceptuelle sans doute comparable à la rupture copernicienne.
C'est toute notre représentation du monde qui s'en trouverait profondément modifiée, en adhérant au postulat de cette structure de «multivers», ou optant pour la conception alléguant que notre univers, c'est-à-dire l'ensemble de ce qui nous est causalement lié, ne serait-il en fin de compte, pour reprendre l'expression d'Aurélien Barrau, qu'une dérisoire parcelle d'un immense méta-monde' Ceux qui sont en faveur d'une telle hypothèse hardie n'ont pas manqué d'arguer que «s'il existe de multiples planètes, de multiples étoiles, de multiples galaxies, de multiples amas de galaxies, pourquoi n'y aurait-il qu'un univers ' ». Des objections. D'autres spécialistes s'opposent, certes, à cette vision des choses, mais il faut dire qu'il existe différentes théories qui prônent l'existence d'univers multiples, à commencer par l'une des mieux établies, des mieux testées et avérées de toute la physique, celle de la relativité générale, ou modèle d'Einstein, préconisant l'infinité de l'espace. Et si ce dernier est infini, cette caractéristique spatiale suffirait, vraisemblablement, à expliquer certains faits étranges qui deviennent, par conséquent, un phénomène bien naturel. Et c'est tout autant pour «la mécanique quantique, suivant certaines interprétations, hétérodoxes mais légitimes, qui peut également conduire à l'existence d'univers multiples, lorsque ses principes fondateurs sont interprétés strictement sans recourir à des postulats supplémentaires. Comprise littéralement, la superposition quantique, qui n'est effectivement pas observée dans le macrocosme, ne conduit pas à l'usuelle projection du vecteur d'état mais plutôt à l'existence d'autres mondes dans lesquels se réalisent les différentes occurrences possibles de l'évolution du système».

Trous de ver et théorie des cordes
Une question qui ne manque pas de se poser lorsqu'on évoque la pluralité des mondes, est celle relative à leur inter-communicabilité. On est en pleine science-fiction, mais le sujet de voyage stellaire interplanétaire a déjà été abordé par des physiciens, qui ont soutenu que cette communication pourrait se faire entre ces différents astres. La chose pouvant s'expliquer, selon eux, par le fait que l'espace temps n'est point uniforme et dépendrait d'autres considérations. Entre autres, d'abord, et suivant la théorie de la relativité générale d'Einstein, celles instruisant que «l'univers formé par le tissu espace-temps peut s'étirer», et suivant ce qu'avance la théorie M, qui nous apprend que «les dimensions peuvent se courber, mais aussi se réduire et créer de cette manière des raccourcis qui peuvent relier un point d'une membrane avec un point d'une autre membrane d'un univers vers un autre».
Et ce, par le moyen du graviton, responsable de la force de gravitation qui serait une corde vibrante assurant les relais entre les divers univers parallèles « connectés» via ces raccourcis. La théorie des trous de vers préconisée par le chercheur Kip Thorne, allègue qu'il est possible de voyager dans l'espace interplanétaire en empruntant des voies de raccourcis : celles qu'autoriseraient les trous vers dont les champs de gravitation recourant à l'énergie négative (hypothétique mais expérimentée en laboratoires) permettraient alors de passer d'une dimension à une autre, grâce à ce stratagème de raccourcis interstellaires. Pour schématiser, l'utilisation d'un trou de ver permettrait le voyage d'un point de l'espace à un autre (déplacement dans l'espace), d'un point à l'autre du temps (déplacement dans le temps), d'un point de l'espace temps à un autre, il reste cependant que ces trous noirs sont des conceptions purement théoriques, leur existence et formation physique dans l'univers n'ont pas été vérifiées.
Et il ne faut pas confondre trous de ver et trous noirs, ces derniers existants réellement et dont la gravité est si intense que toute étoile qui s'y effondre-y compris la lumière même,- ne pourra jamais s'en échapper.
Cela dit, revenons à la théorie M, dont on considère aujourd'hui que son apport permet de mieux comprendre l'origine de l'univers dont le fameux big bang qui serait la résultante d'une collision entre diverses membranes dimensionnelles, laissant supposer qu'il y a eu plusieurs big bang par le passé et que d'autres sont à venir. Intervenant, considère-t-on, dans la logique d'un processus cyclique incessant, allant d'un big bang expansif à un big crunch décroissant, auquel succéderait par la suite un autre big bang régénératif suivi également d'un autre big crunch dépérissant et ainsi de suite dans la trame interminable de la complexe et permanente évolution cosmique'Autrement dit, avec la théorie des univers parallèles, on passe de la singularité originelle de l'univers inscrite dans un cadre spatio-temporel géocentrique délimité, tel qu'enseigné dans les manuels classiques, à un nouveau type d'univers comparable cogitant dans un cadre spatio-temporel polycentrique s'inscrivant dans le flux perpétuel du temps ou des diversités des temps, passant pour être en parfaite corrélation d'interdépendance avec la constellation de la pluralité des mondes, vraisemblablement'
Comme il se pourrait que ce soit dans des conditions autres d'évolutions parallèles ou oppositionnelles, dépendant de lois favorisant naturellement gouffres de séparations sidérales incommensurables ou lignes limites disjoignant diverses dimensions astrales maintenues à d'immenses distances stellaires mais susceptibles d'être reliées via ce que préconise la théorie des cordes, entre autres'Des théoriciens ont, bien sûr, écrit sur ce sujet captivant ou inquiétant des univers multiples ou multivers et de plus en plus des avis d'experts montent au créneau pour nous apprendre que d'autres terrains d'approche à l'étude promettent des éventualités plus surprenantes encore ! Cette idée de multivers, avancée par des chercheurs soutenant l'hypothèse de la pluralité d'univers, a fait son bonhomme de chemin et paraît de plus en plus plausible par les temps qui courent, par rapport à l'hypothèse classique soutenant l'existence d'un seul univers prééminent. C'est que l'on envisage, de nos jours, que la complexité caractéristique de la constellation infinie des flux et reflux «désintégrateurs ' intégrateurs » spatio-temporels cosmiques permanents, régis par le perpétuel jeu transformationnel de la trame intersidérale, puisse très bien sous-tendre une possible fluctuation de pluralité des mondes cogitant dans l'instantanéité éternelle du temps Présent.
Celui de l'«ici-maintenant» s'annonçant sans cesse dans la constante instantanéité fugitive du moment présent continuellement actualisé, coïncidant ainsi avec la notion de temporalité cosmique éternelle résonnant au rythme des battements d'aiguilles de l'horloge universelle, signant l'écoulement et l'actualisation immédiate de l'instant fugitif de chaque seconde retentissant au diapason du présent de tout temps perpétuellement (re)commencé'Autrement dit, un présent permanent en rapport dialectique avec son paradigme spatio-temporel se faisant et se défaisant dans la toile de fond du cycle à la fois fini et infini de l'alternance transitionnelle permanente des big bang et des big crunch successionnels. Chaque phase entérinant les précédents univers et présidant à la régénération des suivants dans l'ordre interstellaire évolutif permanent, présidant aux continuités dans les ruptures avec l'engendrement d'un big bang tous les mille milliards d'années, selon les théoriciens de l'évolution cosmique.
Cette dernière régissant les constellations de ses multiples champs d'espace 'temps aux «briques» caractéristiques construisant ' déconstruisant (à la fois), incessamment les «murs» de ces univers parallèles, supposés se succéder donc dans un cycle éternellement renouvelé : bal cosmique perpétuel animé partout par la dualité Eros-Thanatos présidant aux destinées de ces univers parallèles, que l'on suppose passant de phases expansives des big bang en croissance aux phases inversées des big brunch décroissants et ainsi de suite, dans le cycle mutationnel permanent déterminé par la loi de l'entropie et de la néguentropie conditionnant la succession des temps. Avec leurs fins et leurs régénérations transformationnelles incluant d'autres revêtements spatio-temporaux intégrant les apports d'innombrables ingrédients interstellaires qui proviendraient de toutes les dimensions sidérales et son infini Mystère, à l'origine du phénomène vie : le vivant autant que l'inerte sempiternellement dégradés et régénérés diversement en différentes spatialités interstellaires, par-delà l'accomplissement, en différentes temporalités sidérales de leurs mille milliards cycles ontologiques évolutifs déterminés, qu'entraîne le perpétuel ballet cosmique orchestrant en permanence le jeu universel des déclinaisons - régénérations métamorphosées de tous temps renouvelées . Ce qui rappelle cette fameuse citation de Lavoisier «Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme» en une succession de pluralités existentielles de mondes parallèles sans cesse en mutation régénérative à chaque fin de cycle, pourrait-on ajouter, dans ce contexte de l'évolution cosmique permanente.
Hypothétiques multivers
Nul doute que la science promet beaucoup à l'avenir comme innovations et découvertes de plus en plus surprenantes, cependant les postulats théoriques du savoir ne sont pas à confondre avec la réalité avertissent les scientifiques. Les prédictions de la théorie de la relativité générale, par exemple, ne peuvent être expérimentalement vérifiées, quoique la théorie dans son ensemble n'en demeure pas moins scientifique. Et comme le conclut Aurélien Barrau dans son article cité ci-dessus, «Il n'est pas nécessaire de vérifier toutes les prédictions d'une théorie pour qu'elle puisse être réfutée.» Qu'un seul des univers d'une théorie puisse être observé affaiblit la signification statistique des résultats, mais ne modifie nullement la démarche scientifique usuelle. Un unique échantillon est disponible, mais il est bel et bien disponible ! Si donc le «paysage» de la théorie des cordes venait à être précisément calculé (ce qui est aujourd'hui loin d'être le cas), si la probabilité d'apparition d'observateur dans une structure donnée venait à être scrupuleusement évaluée (ce qui est non moins hors de portée de nos moyens actuels), si une mesure rigoureuse et covariante pouvait être définie dans le multivers (ce qui n'est pas encore consensuel), il devrait être possible de confronter notre unique univers à un modèle prédisant de multiples univers et de corroborer ou d'infirmer ce dernier à un niveau de confiance donné. Une physique somme toute très standard qu'il serait étonnant de réfuter a priori, d'autant que les vertus explicatives du multivers quant à la naturalité et à la complexité n'apparaissent qu'a posteriori, sans le moindre coût conceptuel. Une adéquation quasi parfaite avec le critère du rasoir d'Ockam'
Parce que l'histoire des sciences nous enseigne qu'une certaine humilité est toujours bienvenue face aux attraits des révolutions naissantes, la prudence est de mise. Il est fort probable que les mondes multiples s'évaporent aussi rapidement qu'ils ne sont venus sur le devant de la scène scientifique. Mais rien, aujourd'hui, ne semble plaider contre une prise au sérieux de cette nouvelle cosmogonie. Dans cette optique recommandant la prudence et considérant ces supposées cordes de relais cosmiques permettant, grâce à leurs raccourcis interstellaires, d'assurer des liaisons intersidéraux en des temps records, suivant les suppositions de chercheurs astrophysiciens, peut-être convient- il de rappeler l'interprétation révisée du paradoxe de Langevin en relativité par l'éminent chercheur Jean Charon ( le concepteur français de la théorie de la relativité complexe considéré comme continuateur d'Einstein). On s'est durablement habitués à l'idée, longtemps entretenue, du paradoxe répandu supposant qu'un voyageur partant pour l'espace et revenant au bout d'un temps assez long trouverait la terre plus vieillie que lui.
Il n'en est rien, démontre l'astrophysicien qui explique que dans cette éventualité c'est l'espace qui se contracte et non pas le temps, affirmant que ce voyageur sidéral à son retour trouverait la terre au même âge que lui : l'écart entre les deux points ralliés ayant été parcouru en un temps record à la vitesse de la lumière, réduisant ( contractant) donc, l'étendue séparant la distance terre-cosmos sans que l'âge des personnes sur terre et des éléments dans l'espace vertigineusement ralliés changent en quoi que ce soit' Cependant, l'auteur n'exclut pas moins la possibilité théorique de visiter les galaxies les plus lointaines et d'en revenir dans la durée d'une vie humaine sans que la terre ait vieilli d'un nombre d'années plus grand que celui qui s'est écoulé pour les voyageurs intergalactiques. Pour clore, disons qu'en matière de savoir, il est légitimement permis de rêver. Rappelons l'anecdote qu'on prête à Platon, considéré comme chef de file des idéalistes. Un jour qu'il se promenait en campagne les yeux rivés vers le ciel, absorbé par ses préoccupations, il tomba par mégarde dans une fosse suscitant les railleries d'une dame.
Cette dernière lui reprochant d'avoir la tête dans les nuages et les pieds loin du sol ferme La saison de la cueillette d'olives arrivée, les récoltes des champs se sont avérées abondantes et le célèbre philosophe prit sa revanche en ayant prédit les conditions météorologiques grâce à sa perspicace observation du firmament. Comme quoi ce qui est songe ou supposition, aujourd'hui, peut parfaitement devenir réalité demain'