Inflation, théorie des cordes et énergie noire

Multivers et inflation éternelle

Quelle est la force qui a généré l'explosion cosmique des premiers instants du Big Bang ?
C'est en cherchant à répondre à cette question que les scientifiques ont eu l'idée d'un multivers. Le physicien Alan Guth est à la base de ce concept. Les premiers instants du bigbang auraient obéi à une force phénoménale, une gravité répulsive, une sorte de gravitation inversée. En 1979, Alan Guth donne à la courte phase d'expansion le nom d'inflation. L'inflation serait issue d'une répulsion gravitationnelle, cette répulsion de l'inflation serait le bang du bigbang. Déjà en 1992 le satellite COBE nous avait transmis une première image de cette inflation, mais en 2003 avec le satellite WMAP l'empreinte de l'inflation, confirme avec une très grande résolution, son existence. Les variations de température observées par COBE correspondent aux prédictions de la théorie de l'inflation. Ces équations recèlent une autre prédiction que les physiciens russes Andreï Dmitrievitch Linde (Stanford University) et Alexandre Vilenkin (Tufts University) vont découvrir. Notre univers ne serait pas unique. Ils imaginent un scénario étonnant où l'inflation s'est achevée dans certaines régions mais se poursuit dans d'autres. De nouveaux bigbang se produiraient continuellement faisant naitre des univers toujours plus nombreux. Ce concept révolutionnaire ne fait pas l'unanimité car il est impossible à déceler. Mais d'autres indices vont remettre en lumière le concept de multivers. On sait que l'univers s'étend et que son expansion ne se ralentit pas mais s'accélère.
Qu'elle est donc cette force qui pousse l'ensemble des galaxies à s'éloigner les unes des autres à un rythme de plus en plus rapide ?
Les scientifiques l'appellent l'énergie noire. Ils vont même découvrir la valeur très particulière de cette énergie du vide.

Cette énergie aurait un ordre de grandeur qui s'écrit avec un zéro, suivi de 122 zéro avant le chiffre un. Cependant cette valeur extrêmement petite, bien plus faible que prévue par les équations, explique pourquoi la matière de notre univers existe. Si l'on enlève seulement, 3 ou 4 zéros, ce qui est très peu, l'accélération serait si rapide que la matière ne pourrait pas s'organiser pour former des étoiles et des galaxies.
Dans ce concept chaque valeur de l'énergie noire représente un univers différent.
Avec la théorie des cordes un autre indice voit le jour. Les cordes sont des particules vibrantes qui en fonction de leurs vibrations vont donner les différentes particules subatomiques. La théorie des cordes ne fonctionne que s'il y a des dimensions spatiales supplémentaires, mais plus on étudie les dimensions spatiales supplémentaires et plus on en découvre, au point d'atteindre le chiffre de 10⁵⁰⁰. Cela parait farfelu mais la théorie des cordes décrit une multitude de solutions, correspondant chacune à un univers possible, un univers où la quantité d'énergie noire serait chaque fois différente.
L'inflation éternelle, l'énergie noire et la théorie des cordes convergent vers l'existence d'un multivers où tous les univers seraient différents en apparence mais dotés de propriétés inimaginables. Certains auraient ni lumière, ni matière, mais puisque les possibilités sont infinies (10⁵⁰⁰), forcément il devrait y en avoir un qui pourrait ressembler au notre, ce qui fait dire aux adeptes de sciences fictions qu'il existe une copie conforme de notre univers, que nous avons tous un double qui vit dans une bulle cosmique.
Tant que nous n'avons pas vu ces bulles, tout délire est possible. Cependant jusqu'à aujourd'hui les mathématiques nous ont souvent montré l'existence d'entités, bien avant les avoir observées.

Image : Les analyses de l'image WMAP de tout le ciel indiquent que l'Univers est vieux de 13,8 milliards d'années (avec une précision de 1 %), qu'il est composé de 73 % d'énergie noire, 23 % de matière sombre et de seulement 4 % d'atomes, c'est-à-dire de matière.
Notre univers est actuellement en expansion avec un taux de 71 km/s/Mpc (avec une précision de 5 %), il est passé par des épisodes d'expansion rapide appelée inflation et il grandira indéfiniment.
Crédit: Équipe scientifique WMAP, NASA.

L'univers métaphysique

L'univers est une bulle cosmique dans un cosmos en expansion de plus en plus rapide. Cette bulle crée une nouvelle bulle qui va en produire d'autres. Des univers qui donnent naissance à d'autres univers, est une idée intéressante mais qui reste spéculative. Si nous observons l'univers tel que nous le connaissons, c'est avant tout, parce que nous nous y trouvons.
C'est ce que l'on appelle le principe entropique Du grec "anthropos" qui signifie homme. Idée selon laquelle l'univers a été réglé très précisément pour l'émergence de la vie et de la conscience. , c'est un principe métaphysique. Mais toute théorie qui inclut notre existence, et ce sera assurément celle sur le monde tel que nous le concevons, doit nécessairement être cohérente avec notre propre existence. Ainsi, le développement de l'univers doit être ordonné pour expliquer notre propre apparition. Le plus étonnant est que notre Univers a évolué de façon à permettre à des entités conscientes d'apparaitre, pour le remarquer. Par conséquent, de notre point de vue (entité consciente dans l'univers), notre univers n'est qu'un des multiples univers qui auraient pu exister et il n'y a rien d'improbable que d'autres univers existent.

Cependant notre Univers est unique puisque nous ne pouvons pas le comparer à d'autres.
Le champ de la physique se limite au domaine de l'expérimentation, au-delà, il s'agit de métaphysique.

Image : L'univers est une bulle d'hydrogène en expansion. Cette bulle crée une nouvelle bulle qui en produit d'autres etc... Des univers qui donnent naissance à d'autres univers, est une idée intéressante mais qui reste spéculative. Le plus étonnant est que notre Univers a évolué de façon à permettre à des entités conscientes d'apparaitre, pour le remarquer.