Un scientifique pense que notre réalité est née d’un multivers quantique primordial — et ce n’est pas une idée folle

Aux origines du cosmos : le mystère d’avant le Big Bang

Depuis des siècles, notre regard sur l’univers n’a cessé de s’aiguiser. En 1610, un télescope rudimentaire suffisait à Galilée pour découvrir les premières lunes orbitant autour d’une autre planète que la nôtre. Trois cents ans plus tard, Edwin Hubble révélait l’existence de la première galaxie en dehors de la Voie lactée. Aujourd’hui, des instruments d’une précision inouïe, comme le télescope spatial James Webb, nous offrent des images directes des premiers âges de l’univers, seulement 200 à 400 millions d’années après le Big Bang.

Les détecteurs comme LIGO nous livrent des données sans précédent sur les trous noirs et les ondes gravitationnelles, tandis que l’étude du fond diffus cosmologique (CMB) renseigne les scientifiques sur le Big Bang lui-même. Pourtant, malgré ces avancées spectaculaires, une question fondamentale demeure : que s’est-il passé avant tout ce que nous connaissons ? Une nouvelle étude, publiée dans la revue Universe par le physicien Konstantin Zloshchastiev, propose une hypothèse vertigineuse pour percer le secret de cette ère dite « pré-inflationnaire ».

La « boîte de Schrödinger » cosmique

Selon Konstantin Zloshchastiev, de l’Université de technologie de Durban, notre réalité serait le fruit d’un événement singulier survenu dans un multivers quantique. Avant l’inflation, cette expansion fulgurante de l’univers quelques instants après sa naissance, la matière telle que nous la concevons n’existait pas. L’existence se résumait à des particules indiscernables dans un état de superposition quantique. En d’autres termes, une multitude de spacetemps possibles coexistaient et n’existaient pas en même temps, dans ce que le chercheur nomme la « boîte de Schrödinger proverbiale ».

À un instant critique, cette superposition linéaire se serait rompue. Cet événement, semblable à une mesure en physique quantique, aurait réduit l’infinité des possibles à un seul état stable : notre univers. Bien qu’aucun télescope ne puisse espérer observer cette période, Zloshchastiev avance qu’une preuve existe pourtant sous nos yeux. « Le temps qui précède ces époques [de l’énergie noire et de l’inflation], l’ère pré-inflationnaire, reste en grande partie un mystère, tant sur le plan empirique que théorique », écrit-il. « Cependant, il existe un phénomène naturel, vaste et facilement observable, qui est directement lié à la période pré-inflationnaire. Il s’agit de notre Univers lui-même, avec sa structure diverse mais assez ordonnée et mathématiquement prévisible, nous permettant d’exister et de rationaliser notre réalité en attribuant des lois au monde qui nous entoure. »

Comment une seule réalité a-t-elle pu émerger ?

Pour décrire ce basculement du multiple vers l’unique, le physicien évoque un processus de transfert d’information. Il le qualifie de « transfert d’information de Shannon de type mesure », en référence à Claude Shannon, le fondateur de la théorie de l’information. Selon ce modèle, une information cruciale — celle qui détermine « quelle possibilité » allait se réaliser — aurait fui de la superposition quantique primordiale pour s’inscrire dans un environnement externe agissant comme un registre.

Cette fuite d’information aurait rendu un résultat unique effectivement réel, déclenchant une cascade de conséquences. Ce transfert aurait d’abord mené à la création d’un « liquide quantique logarithmique ». C’est de cette substance que serait ensuite né le vide physique de notre univers. Zloshchastiev précise que ce vide n’est pas réellement vide. Il s’agit en fait d’un champ quantique de basse énergie, servant en quelque sorte d’état fondamental pour tous les autres champs quantiques que nous connaissons.

Une idée fascinante, mais comment la prouver ?

Toute hypothèse scientifique, aussi élégante soit-elle, doit pouvoir être confrontée à l’expérience. Comment tester une idée qui porte sur une ère a priori inaccessible ? Zloshchastiev propose une piste : la recherche d’un phénomène appelé « rayonnement Tcherenkov du vide ». Il s’agirait d’un rayonnement hypothétique émis lorsque des particules se déplacent plus vite que la vitesse de la lumière dans le vide.

La détection d’un tel phénomène pourrait non seulement valider son modèle, mais aussi expliquer la production d’énergie dans des objets cosmiques extrêmes comme les blazars, les quasars ou les sursauts radio rapides. De plus, cette théorie offre un autre avantage : elle pourrait fournir un lien logique entre la période post-inflationnaire et l’ère de l’énergie noire qui domine aujourd’hui l’expansion de l’univers, créant un fil conducteur cohérent depuis les tout premiers instants jusqu’à nos jours.

Entre certitudes acquises et abîmes d’ignorance

En l’état actuel des connaissances, les scientifiques collectent des données de plus en plus précises sur les ères de l’inflation et de l’énergie noire. L’ère pré-inflationnaire, elle, reste une énigme presque totale. Une seule certitude demeure : notre univers en est issu. Sans données supplémentaires, résoudre ce mystère cosmique semble presque impossible.

L’histoire des sciences a cependant montré la capacité surprenante de l’humanité à trouver ces données et à repousser sans cesse les frontières de la connaissance. La quête pour comprendre nos origines et notre place dans l’univers ne fait que commencer, et chaque nouvelle hypothèse, aussi audacieuse soit-elle, est une étape de ce long voyage.

Selon la source : popularmechanics.com