Depuis toujours, les physiciens remarquent que la nature aime les symétries : les lois qui gouvernent la matière semblent identiques qu’on regarde à droite ou à gauche, en avant ou en arrière.
Le concept de chiralité représente l'une des manifestations les plus fascinantes de la symétrie miroir en chimie. Les molécules chirales existent sous deux formes : images miroir l'une de l'autre mais non superposables. Sur Terre, la vie utilise une « orientation » bien précise des molécules. Les acides aminés de nos cellules sont tous « gauchers » et les sucres sont « droitiers ».
En 1957, l’expérience menée par la physicienne Chien-Shiung Wu (1912-1997) bouleversa cette idée. En étudiant la désintégration d’atomes de cobalt, elle montra que la nature faisait une différence entre la droite et la gauche dans certains cas. Autrement dit, la symétrie de parité n’était pas toujours respectée.
Si la nature respectait parfaitement la symétrie droite-gauche, les électrons éjectés lors de la désintégration radioactive devraient partir aussi souvent du côté droit que du côté gauche de l’axe de rotation. Mais l’expérience de Chien-Shiung Wu montra le contraire : les électrons partaient presque toujours du même côté. Cela prouvait que, dans les interactions faibles, la nature "préfère" une direction : elle distingue bel et bien la droite de la gauche.
Pour retrouver cette harmonie perdue, deux physiciens, Tsung-Dao Lee (né en 1926) et Chen-Ning Yang (né en 1922), eurent une idée fascinante : peut-être existe-t-il un univers miroir, un monde parallèle où tout serait inversé. Ce monde symétrique compenserait les déséquilibres du nôtre et rétablirait l’équilibre global du cosmos.
L’hypothèse du monde miroir part d’un principe simple : à chaque particule connue correspondrait une particule miroir identique, mais inversée. On aurait donc un électron-miroir, un proton-miroir, un neutron-miroir, et ainsi de suite. Ensemble, ces particules formeraient une matière miroir obéissant à ses propres forces, comme un électromagnétisme miroir ou une interaction faible miroir.
Notre monde et ce monde miroir coexisteraient sans se mélanger, reliés seulement par la gravitation ou par de très faibles échanges d’énergie entre les photons ordinaires et les photons miroir.
Une telle idée est séduisante, car elle pourrait expliquer un grand mystère : la matière noire. Cette matière invisible représenterait plus de 80 % de la masse de l’univers, mais elle n’émet pas de lumière. Si elle était composée de particules miroir, cela expliquerait pourquoi nous ne pouvons la détecter qu’à travers ses effets gravitationnels sur les galaxies.
Dans un monde miroir, tout serait inversé : les acides aminés seraient droitiers et les sucres gauchers. Cette biochimie miroir serait incompatible avec la nôtre, mais elle pourrait être tout aussi stable et complexe. Autrement dit, une vie miroir pourrait exister, mais nous ne pourrions ni la voir, ni la toucher, ni la détecter avec nos instruments, car elle n’interagirait pas avec la lumière ni avec nos forces électromagnétiques.
Tout est inversé dans le monde miroir. Les particules miroir ont les mêmes propriétés de masse et de charge que les particules ordinaires, mais leurs interactions sont “inversées”. Les forces fondamentales (électromagnétisme, interaction faible et forte) agissent à l’envers ou uniquement entre particules miroir. Le temps pourrait s’écouler de façon symétrique par rapport au nôtre, et l’espace pourrait avoir une orientation miroir. Ce monde miroir suit ses propres règles physiques, complètement décalées par rapport aux nôtres. Les photons miroir existent et ont une fréquence, mais ils n’interagissent pas avec nos électrons, car les champs électromagnétiques sont “inversés” et confinés à leur propre univers.
Cela nous pousse à repenser notre définition de la vie et de la matière, et à imaginer un cosmos où symétrie et dualité coexistent à une échelle fondamentale.
| Entité physique | Contrepartie miroir | Type d’interaction | Commentaire |
|---|---|---|---|
| Électron | Électron-miroir | Électromagnétique miroir | Identique en masse, spin et charge opposée |
| Hydrogène | Hydrogène-miroir | Forces miroir internes | Peut former des galaxies miroir invisibles |
| Acide aminé L | Acide aminé D | Biochimie miroir | Non compatible avec la vie terrestre |
| Lumière visible | Photon-miroir | Gravitation uniquement | Invisible pour nos détecteurs optiques |
| Temps | Temps miroir | Flèche du temps miroir | Les processus se déroulent dans l’ordre inversé ou symétrique |
| Espace | Espace miroir | Géométrie et orientation miroir | Position et orientation inversées, mais lois physiques locales conservées |
| Gravité | Gravité miroir | Gravitation | Peut interagir faiblement avec notre univers, influence structure cosmique |
Univers miroir : Coexistence des deux mondes dans un reflet cosmique 
La première seconde de notre histoire 
La Dilatation du Temps : Mirage Relativiste ou Réalité ?
L'espace dans le temps : une notion en constante évolution 
L'Univers en Expansion : Que Signifie Vraiment "Créer de l'Espace" ? 
Du néant au cosmos : Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ? 
Glossaire Astronomie et Astrophysique : Définitions Clés et Concepts Fondamentaux 
Comment l’Univers peut mesurer 93 milliards d’années-lumière ? 
Comment peut-on affirmer que l'Univers a un âge ? 
Première preuve de l'Expansion de l'Univers 
Tranches d'espace-temps de l'Univers observable 
Âges sombres de l'Univers 
Théories alternatives à l'expansion accélérée de l'Univers 
L'atome primitif de l'abbé Georges Lemaître 
Grands murs et filaments : les grandes structures de l'Univers 
Aux Origines de l’Univers : Une Histoire des Représentations Cosmiques 
Bulles Lyman-alpha : Traces Gazeuses des Premières Galaxies 
Bouffées de Rayons Gamma : L’Ultime Soupir des Étoiles Géantes 
Perspective sur l’Inflation de l’Univers 
L'univers de Planck : l'image de l'univers se précise 
Le ciel est immense avec Laniakea 
Abondance des éléments chimiques dans l'Univers 
Les symétries de l'univers : Un voyage entre mathématiques et réalité physique 
La géométrie du temps : explorer la quatrième dimension de l’Univers 
Comment mesurer les distances dans l'Univers ? 
Pourquoi ‘rien’ est impossible : Le néant et le vide existent-ils ? 
Le Problème de l’Horizon : Comprendre l’Uniformité du Cosmos 
Qu'est-ce que la Matière Noire ? L’Invisible qui Structure l’Univers 
Métavers, l'étape suivante de l'évolution 
Multivers : Un Océan de Bulles d’Espace-Temps en Expansion 
La Recombinaison Cosmologique : quand l’Univers devint transparent 
Les constantes cosmologiques et physiques de notre Univers 
La thermodynamique du tas de sable et l'effet d'avalanche 
Le moteur de l'expansion accélérée de l'Univers 
L’Univers des Rayons X : Quand l’Espace Devient Transparent 
Les plus vieilles galaxies de l'univers 
Constante de Hubble et expansion de l'Univers 
Énergie noire : Quand l’Univers échappe à sa propre gravité 
Quelle est la taille de l’Univers ? Entre horizon cosmologique et infini 
Vide quantique et particules virtuelles : une réalité physique du rien 
Paradoxe de la nuit noire 
Voyage au cœur des paradoxes : les énigmes qui ont révolutionné la science 
Fond diffus cosmologique : L’écho thermique du Big Bang