Les gens ont essayé de répondre à la question de savoir pourquoi l'univers existe depuis des milliers d'années. Mais la science n'a pas encore eu de réponse approximative.
Cependant, ces dernières années, les physiciens et cosmologistes ont commencé à rechercher activement des réponses. Ils notent que nous avons maintenant une compréhension de l'histoire de l'univers, ainsi que des lois physiques par lesquelles il existe. Ces informations peuvent nous fournir des indices sur comment et pourquoi l'univers existe.
Tout à partir de rien
La conclusion générale à laquelle ces scientifiques sont arrivés est que l'univers tout entier, depuis le moment du Big Bang jusqu'à l'espace parsemé d'étoiles et de galaxies, dans lequel nous habitons aujourd'hui, est venu de rien.
Selon eux, cela devait arriver parce que «rien» n'est très volatil.
Les scientifiques affirment que cette conclusion découle de deux des théories scientifiques les plus réussies: la mécanique quantique et la relativité générale.
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Comment ces théories expliquent-elles exactement l'émergence de tout à partir de rien? Et qu'est-ce que la théorie du Big Bang a à voir avec cela?
Particules du vide
La mécanique quantique déclare qu'il n'y a pas de «rien». Même le vide physique le plus idéal est en fait rempli de particules et d'antiparticules qui se forment de nulle part et disparaissent presque instantanément dans le néant.
Ces particules virtuelles sont si impermanentes qu'elles ne peuvent être observées directement, mais on sait qu'elles le sont, grâce aux traces laissées par leur courte existence.
Espace-temps de l'absence d'espace et de temps
Des minuscules particules comme les atomes, passons aux immenses corps cosmiques comme les galaxies. La meilleure théorie pour décrire de telles structures à grande échelle est la théorie générale de la relativité d'Albert Einstein, qui explique comment l'espace, le temps et la gravité fonctionnent.
La relativité est très différente de la mécanique quantique, et jusqu'à présent, personne ne peut parfaitement combiner les deux théories physiques fondamentales. Cependant, certains ont essayé.
Le compromis auquel ils sont parvenus est que lorsque la théorie quantique est appliquée à la plus petite échelle du cosmos, l'espace lui-même devient instable. L'espace-temps se déstabilise, tourne et bouillonne en une mousse de bulles d'espace-temps.
En d'autres termes, de petites bulles d'espace et de temps peuvent se former complètement spontanément. Si l'espace-temps est perçu à travers le prisme de la théorie quantique, il peut vibrer. Ainsi, les modèles spatio-temporels virtuels peuvent apparaître aussi spontanément que des particules virtuelles.
De plus, en physique quantique, si quelque chose n'est pas impossible, cela se produira sûrement tôt ou tard.
Univers à bulles
Il s'avère que non seulement les particules et les antiparticules peuvent émerger de rien: les bulles de l'espace-temps peuvent faire de même. Cependant, la question se pose: comment se déroule le saut d'une bulle d'espace-temps infiniment petite à un univers gigantesque, composé de centaines de milliards de galaxies?
Le modèle inflationniste de l'univers répond à cette question, qui dit que depuis le moment du Big Bang jusqu'à nos jours, l'Univers continue de s'étendre. Et si les galaxies s'éloignent les unes des autres, il est fort probable qu'elles se trouvaient autrefois proches.
Univers ou multivers?
À ce stade, créer l'univers semble facile. La mécanique quantique nous dit que «rien» n'est instable, et que le saut initial de «rien» à «quelque chose» était inévitable. La théorie de la relativité et de l'expansion de l'univers explique comment une minuscule bulle d'espace-temps s'est épanouie en un univers vaste et riche.
Une question tout à fait logique se pose: pourquoi est-ce arrivé une seule fois? Si une seule bulle d'espace-temps est apparue et qu'elle a réussi à s'étendre pour former notre univers, qu'est-ce qui empêche d'autres bulles de faire de même?
Selon le physicien Andrei Linde, des univers ont toujours surgi et ce processus est sans fin.
Lorsque la «bulle» du nouvel univers cesse de gonfler, elle est toujours entourée d'un espace qui continue d'exister. Cet espace pourrait engendrer plus d'univers avec encore plus d'espace instable autour d'eux. Ainsi, dès que l'inflation dans un univers commence, elle devrait entraîner une cascade infinie d'univers. Notre univers n'est peut-être qu'un grain de sable sur une plage sans fin.
Nous n'avons pas encore de preuves solides de l'existence d'autres univers. Mais d'une manière ou d'une autre, ces idées donnent un sens complètement nouveau à l'expression «quelque chose qui sort de rien».
Hope Chikanchi