Les
univers parallèles
La théorie des
univers parallèles ou multiples fut introduite par le physicien américain Hugh
Everett en 1957. Il s’agit d’une réinterprétation de la mécanique quantique qui
essaye d’éliminer des problèmes conceptuels comme ceux posés par l’expérience
du chat de Schrödinger ou le paradoxe EPR.
Les divisions de
l’Univers
D’après cette
théorie, le chat de Schrödinger ne se trouve pas dans une superposition
d’états. Il y a en fait deux chats, l’un vivant, l’autre mort, qui font partie
de deux univers différents. Ceci est possible car lorsque nous lui imposons le
choix entre un chat mort et un chat vivant l’Univers se divise en deux.
Naissent alors deux univers parallèles qui sont absolument identiques, si ce
n’est que l’un contient un chat vivant et l’autre un chat mort. Dans chacun de
ces univers, le chat est dans un état bien défini et le concept un peu absurde
d’un animal ni mort ni vivant n’est plus nécessaire.
Finalement,
lorsque nous ouvrons la boite et observons son contenu, nous sélectionnons l’un
des deux univers qui devient alors notre Univers. A ce moment, les deux univers
parallèles se découplent et deviennent totalement indépendants l’un de l’autre.
Si nous découvrons que le chat est mort, nous pouvons nous rassurer en
imaginant qu’il existe un univers parallèle où le chat est vivant.
Une
réinterprétation du paradoxe EPR
La théorie des
univers parallèles propose une interprétation élégante du paradoxe EPR qui ne
fait pas appel au mystérieux concept de non-séparabilité. Lorsque les deux
photons sont émis par l’atome, l’Univers est soumis à un choix quant à leurs
directions. Il va donc se diviser en une multitude d’univers parallèles. Dans
chacun de ces univers, les photons ont des directions bien définies et
celles-ci sont opposées pour des raisons de symétrie.
Plus tard,
lorsque nous capturons l’un des deux photons, nous sélectionnons l’un de ces
univers multiples. Or, dans l’univers ainsi choisi, la trajectoire de l’autre
photon est déjà déterminée à l’avance. Il sera donc détecté dans la direction
opposée au premier, sans pour autant avoir besoin d’échanger une quelconque
information.
Une explication
du réglage des constantes fondamentales
La notion
d’univers parallèle permet de réinterpréter le problème de la sélection des constantes fondamentales.
Au moment de sa naissance, l’Univers est confronté à de nombreux choix. Il doit
par exemple décider de la valeur de la constante de gravitation ou de la masse
de l’électron. D’après la théorie de Hugh Everett, l’Univers de divise lors de
chacun de ces choix. Naissent ainsi une multitude d’univers parallèles
caractérisés chacun par un ensemble donné de constantes fondamentales.
La grande
majorité de ces univers est incapable de donner naissance à la vie. Certains
sont dotés d’une force de gravitation trop intense ou d’une interaction
électromagnétique trop faible et ainsi de suite. Néanmoins, une petite fraction
de ces univers se révèle apte au développement de la vie. C’est en particulier
le cas du nôtre.
En adoptant ce
point de vue, le réglage des constantes fondamentales n’a plus rien de
miraculeux. La vie n’est pas née car notre Univers unique était réglé de façon
magique, elle est apparue car nous sommes dans l’un des rares univers
parallèles capables de lui donner naissance.
La décohérence
Notons pour finir
que seule une minorité de la communauté scientifique défendrait cette théorie
de nos jours. Des expériences de mécanique quantique en laboratoire, pendant la
deuxième moitié des années 1990, ont en effet démontré l’existence d’un
phénomène capable d’expliquer l’énigme du chat de Schrödinger sans faire appel
à une explication aussi exotique.
Un système
physique, même microscopique, n’est jamais isolé mais toujours en contact avec
son environnement extérieur. Les interactions avec cet environnement, par
exemple sous forme de friction, perturbent l’état de superposition quantique
initial du système et le font peu à peu évoluer vers un état classique.
Ce phénomène,
appelé la décohérence, fut d’abord discuté sur le plan théorique dans les
années 1970, avant d’être finalement observé en laboratoire dans les années
1990. Il se produit d’autant plus vite que le système est grand, et, pour des
objets macroscopiques tels les chats, la décohérence serait effectivement
instantanée.
Le phénomène de
décohérence apporte une réponse au problème posé en 1935 par Schrödinger. Nous
n’observerons jamais un chat dans une superposition d’états, car son
environnement l’aura immédiatement fait glisser vers un état classique, soit
mort, soit vivant. La théorie des univers parallèles n’est donc pas nécessaire
pour interpréter cette expérience.
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