Combien de fois pensez-vous à la façon dont notre monde serait organisé aujourd'hui si le résultat de certains événements historiques clés était différent? À quoi ressemblerait notre planète si les dinosaures, par exemple, n'étaient pas éteints? Chacune de nos actions et décisions fait automatiquement partie du passé. En fait, il n'y a pas de réel: tout ce que nous faisons à un moment donné ne peut pas être changé, il est enregistré dans la mémoire de l'Univers. Cependant, il existe une théorie selon laquelle il existe de nombreux univers où nous vivons une vie complètement différente: chacune de nos actions est associée à un certain choix et, faisant ce choix dans notre Univers, en parallèle, «l'autre moi» prend la décision inverse. Dans quelle mesure une telle théorie est-elle scientifiquement justifiée? Pourquoi les scientifiques y ont-ils recouru? Essayons de le comprendre dans notre article.
Le concept multi-mondes de l'univers
Pour la première fois, la théorie d'un ensemble probable de mondes a été évoquée par le physicien américain Hugh Everett. Il a offert sa réponse à l'un des principaux mystères quantiques de la physique. Avant de passer directement à la théorie de Hugh Everett, il est nécessaire de comprendre ce qu'est ce secret des particules quantiques, qui hante les physiciens du monde entier depuis plus d'une douzaine d'années.
Imaginons un électron ordinaire. Il s'avère qu'en tant qu'objet quantique, il peut être à deux endroits en même temps. Cette propriété est appelée la superposition de deux états. Mais la magie ne s'arrête pas là. Dès que nous voulons concrétiser d'une manière ou d'une autre l'emplacement de l'électron, par exemple, essayez de le renverser avec un autre électron, puis à partir du quantum, il deviendra ordinaire. Comment est-ce possible: l'électron était à la fois au point A et au point B et a soudainement sauté vers B à un certain moment?
Hugh Everett a offert sa propre interprétation de cette énigme quantique. Selon sa théorie des mondes multiples, l'électron continue d'exister dans deux états simultanément. Tout tourne autour de l'observateur lui-même: maintenant il se transforme en objet quantique et est divisé en deux états. Dans l'un d'eux, il voit un électron au point A, dans l'autre - en B. Il y a deux réalités parallèles, et dans laquelle d'entre elles l'observateur sera est inconnue. La division en réalité ne se limite pas au nombre deux: leur branchement ne dépend que de la variation des événements. Cependant, toutes ces réalités existent indépendamment les unes des autres. En tant qu'observateurs, nous nous trouvons dans un, dont il est impossible de sortir, ainsi que de passer à un parallèle.
Du point de vue de ce concept, l'expérience avec le chat le plus scientifique de l'histoire de la physique, le chat de Schrödinger, s'explique aisément. Selon l'interprétation multi-mondes de la mécanique quantique, le malheureux chat dans la chambre en acier est à la fois vivant et mort. Lorsque nous ouvrons cette chambre, nous semblons fusionner avec le chat et former deux états - vivant et mort, qui ne se croisent pas. Deux univers différents se forment: dans l'un un observateur avec un chat mort, dans l'autre - avec un vivant.
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Il convient de noter tout de suite que le concept de plusieurs mondes n'implique pas la présence de nombreux univers: c'est un, simplement multicouche, et chaque objet qu'il contient peut être dans des états différents. Ce concept ne peut être considéré comme une théorie validée expérimentalement. Jusqu'à présent, il ne s'agit que d'une description mathématique d'un puzzle quantique.
La théorie de Hugh Everett est soutenue par le physicien Howard Wiseman, professeur à l'Université australienne de Griffith, le Dr Michael Hall du Center for Quantum Dynamics de l'Université Griffith et le Dr Dirk-André Deckert de l'Université de Californie. À leur avis, les mondes parallèles existent vraiment et sont dotés de caractéristiques différentes. Toutes les énigmes et régularités quantiques sont une conséquence de la «répulsion» des mondes voisins les uns des autres. Ces phénomènes quantiques surviennent pour que chaque monde ne soit pas comme un autre.
Le concept d'univers parallèles et la théorie des cordes
Des leçons de l'école, on se souvient bien qu'il existe deux théories principales en physique: la relativité générale et la théorie quantique des champs. Le premier explique les processus physiques dans le macrocosme, le second - dans le micro. Si ces deux théories sont utilisées à la même échelle, elles se contrediront. Il semble logique qu'il devrait y avoir une théorie générale applicable à toutes les distances et échelles. En tant que tel, les physiciens ont proposé la théorie des cordes.
Le fait est qu'à très petite échelle, certaines vibrations se produisent, qui sont similaires aux vibrations d'une corde ordinaire. Ces cordes sont chargées d'énergie. Les "chaînes" ne sont pas des chaînes au sens littéral du terme. C'est une abstraction qui explique l'interaction des particules, des constantes physiques, leurs caractéristiques. Dans les années 1970, lorsque la théorie est née, les scientifiques croyaient qu'il deviendrait universel de décrire notre monde entier. Cependant, il s'est avéré que cette théorie ne fonctionne que dans un espace à 10 dimensions (et nous vivons dans un espace à 4 dimensions). Les six autres dimensions de l'espace s'effondrent simplement. Mais, comme il s'est avéré, ils ne se plient pas de manière simple.
Comme pour le concept de plusieurs mondes, la théorie des cordes est difficile à prouver expérimentalement. De plus, l'appareil mathématique de la théorie est si difficile que pour chaque nouvelle idée une explication mathématique doit être recherchée littéralement à partir de zéro.
L'hypothèse de l'univers mathématique
Cosmologue, professeur au Massachusetts Institute of Technology Max Tegmark en 1998 a avancé sa «théorie du tout» et l'a appelée l'hypothèse de l'univers mathématique. Il a résolu à sa manière le problème de l'existence d'un grand nombre de lois physiques. Selon lui, chaque ensemble de ces lois, cohérentes du point de vue des mathématiques, correspond à un univers indépendant. L'universalité de la théorie est qu'elle peut être utilisée pour expliquer toute la variété des lois physiques et les valeurs des constantes physiques.
Tegmark a proposé de diviser tous les mondes en quatre groupes selon son concept. Le premier comprend les mondes qui sont au-delà de notre horizon cosmique, les objets dits extramétagalactiques. Le deuxième groupe comprend des mondes avec d'autres constantes physiques, différentes des constantes de notre Univers. Dans le troisième, les mondes qui apparaissent à la suite de l'interprétation des lois de la mécanique quantique. Le quatrième groupe est un certain ensemble de tous les univers dans lesquels certaines structures mathématiques se manifestent.
Comme le note le chercheur, notre Univers n'est pas le seul, car l'espace est illimité. Notre monde, où nous vivons, est limité par l'espace, dont la lumière nous est parvenue 13,8 milliards d'années après le Big Bang. Nous pourrons en apprendre davantage sur d'autres univers de manière fiable dans au moins un autre milliard d'années, jusqu'à ce que leur lumière nous atteigne.
Stephen Hawking: les trous noirs - le chemin vers un autre univers
Stephen Hawking est également un partisan de la théorie des univers multiples. L'un des scientifiques les plus célèbres de notre temps en 1988 a présenté pour la première fois son essai "Black Holes and Young Universes". Le chercheur suggère que les trous noirs sont la route vers des mondes alternatifs.
Grâce à Stephen Hawking, nous savons que les trous noirs ont tendance à perdre de l'énergie et à s'évaporer, libérant un rayonnement Hawking, qui a reçu le nom du chercheur lui-même. Avant que le grand scientifique ne fasse cette découverte, la communauté scientifique croyait que tout ce qui entre d'une manière ou d'une autre dans un trou noir disparaît. La théorie de Hawking réfute cette hypothèse. Selon le physicien, hypothétiquement, toute chose, objet, objet qui tombe dans un trou noir s'envole et tombe dans un autre univers. Cependant, un tel voyage est un aller simple: il n'y a aucun moyen de revenir en arrière.
Il découle de tout cela qu'il est peu probable que le passage dans un trou noir soit un moyen populaire et fiable de voyager dans l'espace. Tout d'abord, vous devrez y arriver en naviguant dans le temps imaginaire et en ne vous souciant pas que votre histoire en temps réel se termine tristement. Deuxièmement, vous ne pouviez vraiment pas choisir une destination. C'est comme voler sur une sorte de compagnie aérienne qui vous est venue à l'esprit, - écrit le chercheur.
Univers parallèles et rasoir d'Occam
Comme nous pouvons le voir, il est encore impossible de prouver la théorie des univers multiples en toute confiance. Les opposants à la théorie pensent que nous n'avons pas le droit de parler d'un ensemble infini d'univers, ne serait-ce que parce que nous ne pouvons pas expliquer les postulats de la mécanique quantique. Cette approche va à l'encontre du principe philosophique de William Ockham: «Il ne faut pas multiplier les choses inutilement». Les partisans de la théorie déclarent: il est beaucoup plus facile de supposer l'existence de nombreux univers que l'existence d'un idéal.
Dont le raisonnement (partisans ou adversaires de la théorie du multivers) est le plus convaincant - vous décidez. Qui sait, vous serez peut-être celui qui saura résoudre l'énigme quantique de la physique et proposer une nouvelle «théorie de tout» universelle.
