Multivers = plusieurs mondes, disent les physiciens

L'interprétation des nombreux mondes de la mécanique quantique est l'idée que toutes les histoires alternatives possibles de l'univers existent réellement. À chaque instant, l'univers se divise en une multitude d'existences dans lesquelles chaque résultat possible de chaque processus quantique se produit réellement.

Donc dans cet univers vous êtes assis devant votre ordinateur en train de lire cette histoire, dans un autre vous lisez une histoire différente, dans un autre encore vous êtes sur le point de vous faire écraser par un camion. Dans beaucoup, vous n'existez pas du tout.

Cela implique qu'il existe un nombre infini d'univers, ou du moins un très grand nombre d'entre eux.

C'est étrange mais c'est un petit prix à payer, disent les physiciens quantiques, pour la raison que l'interprétation des nombreux mondes apporte à la notion par ailleurs folle de la mécanique quantique. La raison pour laquelle de nombreux physiciens aiment l'idée des mondes multiples est qu'elle explique tous les étranges paradoxes de la mécanique quantique.

Par exemple, le paradoxe du chat de Schrödinger - piégé dans une boîte dans laquelle un processus quantique peut ou non l'avoir tué - est qu'un observateur ne peut dire si le chat est vivant ou mort qu'en ouvrant la boîte.

Mais avant cela, le processus quantique qui peut ou non le tuer est dans une superposition d'états, donc le chat doit être dans une superposition aussi : à la fois vivant et mort en même temps.

C'est clairement bizarre mais dans l'interprétation des nombreux mondes, le paradoxe disparaît : le chat meurt dans un univers et vit dans un autre.

Laissons de côté l'interprétation des nombreux mondes pour un instant et examinons une autre idée étrange de la physique moderne. C'est l'idée que notre univers est né avec un grand nombre, peut-être infini, d'autres univers. Notre cosmos n'est donc qu'un petit coin d'un multivers beaucoup plus vaste.

Aujourd'hui, Leonard Susskind de l'Université de Stanford à Palo Alto et Raphael Bousso de l'Université de Californie à Berkeley, avancent l'idée que le multivers et l'interprétation des nombreux mondes de la mécanique quantique sont formellement équivalents.

Mais il y a une mise en garde. L'équivalence n'est valable que si la mécanique quantique et le multivers prennent des formes spéciales.

Prenons d'abord la mécanique quantique. Susskind et Bousso proposent qu'il est possible de vérifier exactement les prédictions de la mécanique quantique.

À une certaine époque, une telle idée aurait été une hérésie. Mais en théorie, cela pourrait être fait si un observateur pouvait effectuer un nombre infini d'expériences et observer le résultat de toutes.

Mais c'est impossible, non ? Personne ne peut faire un nombre infini d'expériences. La relativité impose une limite pratique importante à cela parce que certaines expériences tomberaient en dehors de l'horizon causal d'autres. Et cela voudrait dire qu'ils ne pourraient pas tous être observés.

Mais Susskind et Bousso disent qu'il existe une formulation spéciale de l'univers dans laquelle cela est possible. C'est ce qu'on appelle le multivers supersymétrique avec une constante cosmologique qui s'évanouit.

Si l'univers prend cette forme, alors il est possible de réaliser un nombre infini d'expériences dans l'horizon causal les unes des autres.

Maintenant, voici le point clé : c'est exactement ce qui se passe dans l'interprétation des mondes multiples. A chaque instant dans le temps, un nombre infini (ou très grand) d'expériences se déroulent dans l'horizon causal les unes des autres. En tant qu'observateurs, nous sommes capables de voir le résultat de n'importe laquelle de ces expériences, mais nous n'en suivons en fait qu'une.

Bousso et Susskind soutiennent que puisque l'interprétation des nombreux mondes n'est possible que dans leur multivers supersymétrique, ils doivent être équivalents. Nous soutenons que le multivers global est une représentation des mondes multiples dans une géométrie unique, disent-ils.

Ils appellent cette nouvelle idée l'interprétation multivers de la mécanique quantique.

C'est quelque chose qui mérite d'être médité un instant. Bousso et Susskind sont deux des plus grands théoriciens des cordes au monde (Susskind est considéré comme le père du domaine), leurs idées ont donc un pedigree impeccable.

Mais ce qui manque à cette idée, c'est une prédiction vérifiable qui aiderait les physiciens à la distinguer expérimentalement des autres théories de l'univers. Et sans cet élément crucial, l'interprétation multivers de la mécanique quantique n'est guère plus que de la philosophie.

Cela peut ne pas inquiéter trop de physiciens, car peu des autres interprétations de la mécanique quantique ont non plus des prédictions vérifiables (c'est pourquoi elles sont appelées interprétations).

Pourtant, cette nouvelle approche a une simplicité satisfaisante – il est net et élégant que les nombreux mondes et le multivers soient équivalents. Guillaume d'Ockham serait certainement ravi et sans aucun doute, de nombreux physiciens modernes le seront aussi.

Réf : arxiv.org/abs/1105.3796 : L'interprétation multivers de la mécanique quantique

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