Résumé
Je présente les théories physiques impliquant des univers parallèles, qui forment une hiérarchie naturelle à quatre niveaux de multivers permettant une diversité progressivement plus grande. Niveau I : Une prédiction générique de l'inflation est un univers ergodique infini, qui contient des volumes de Hubble réalisant toutes les conditions initiales 29 — y compris une copie identique de vous à environ 1010 m. Niveau II : Dans l'inflation chaotique, d'autres régions thermalisées peuvent avoir différentes constantes physiques, dimensionnalité et contenu particulaire. Niveau III : En mécanique quantique unitaire, d'autres branches de la fonction d'onde n'ajoutent rien de qualitativement nouveau, ce qui est ironique étant donné que ce niveau a été historiquement le plus controversé. Niveau IV : D'autres structures mathématiques donnent différentes équations fondamentales de la physique. La question clé n'est pas de savoir si les univers parallèles existent (le niveau I est le modèle de concordance cosmologique non controversé), mais combien il y a de niveaux. Je discute de la façon dont les modèles de multivers peuvent être falsifiés et je soutiens qu'il existe un grave « problème de mesure » qui doit être résolu pour faire des prédictions testables aux niveaux II-IV.
Existe-t-il une autre copie de vous en train de lire cet article, décidant de le mettre de côté sans finir cette phrase pendant que vous continuez à lire ? Une personne vivant sur une planète appelée Terre, avec des montagnes brumeuses, des champs fertiles et des villes tentaculaires, dans un système solaire avec huit autres planètes. La vie de cette personne a été identique à la vôtre à tous égards – jusqu'à présent, c'est-à-dire, lorsque votre décision de continuer à lire signale que vos deux vies divergent.
Vous trouvez probablement cette idée étrange et improbable, et je dois avouer que c'est aussi ma réaction instinctive. Pourtant, il semble que nous devrons simplement vivre avec, car le modèle cosmologique le plus simple et le plus populaire aujourd'hui prédit que cette personne existe réellement dans une galaxie à environ 29 1010 mètres d'ici. Cela ne suppose même pas une physique moderne spéculative, mais simplement que l'espace est infini et plutôt uniformément rempli de matière, comme l'indiquent les observations astronomiques récentes. Votre alter ego est simplement une prédiction du soi-disant modèle de concordance de la cosmologie, qui est en accord avec toutes les preuves observationnelles actuelles et est utilisé comme base pour la plupart des calculs et simulations présentés lors des conférences de cosmologie. En revanche, des alternatives telles qu'un univers fractal, un univers fermé et un univers multi-connecté ont été sérieusement remises en question par les observations.
Le plus loin que vous puissiez observer est la distance que la lumière a pu parcourir pendant les 14 milliards d'années qui se sont écoulées depuis le début de l'expansion du Big Bang. Les objets visibles les plus éloignés se trouvent maintenant à environ 4×1026 mètres*, et une sphère de ce rayon définit notre univers observable, également appelé notre volume de Hubble, notre volume d'horizon ou simplement notre univers. De même, l'univers de votre jumeau susmentionné est une sphère de la même taille centrée là-bas, dont nous ne pouvons encore rien voir ni avoir de contact causal. C'est l'exemple le plus simple (mais loin d'être le seul) d'univers parallèles.
De par cette définition même d'« univers », on pourrait s'attendre à ce que la notion que notre univers observable n'est qu'une petite partie d'un plus grand « multivers » soit à jamais du domaine de la métaphysique. Pourtant, la frontière épistémologique entre la physique et la métaphysique est définie par le fait qu'une théorie soit expérimentalement testable, et non par le fait qu'elle soit bizarre ou qu'elle implique des entités inobservables. Les percées expérimentales rendues possibles par la technologie ont donc étendu les frontières de la physique pour incorporer des concepts de plus en plus abstraits (et à l'époque contre-intuitifs) tels qu'une Terre ronde en rotation, un champ électromagnétique, un ralentissement du temps à des vitesses élevées, des superpositions quantiques, un espace courbe et des trous noirs. Comme le montre cet article, il devient de plus en plus clair que les modèles de multivers ancrés dans la physique moderne peuvent en fait être empiriquement testables, prédictifs et falsifiables. En effet, pas moins de quatre types distincts d'univers parallèles ont été discutés dans la littérature scientifique récente, de sorte que la question clé n'est pas de savoir s'il existe un multivers (puisque le niveau I est plutôt non controversé), mais plutôt combien il a de niveaux.