L’Univers dans lequel nous vivons est-il un hologramme ?

Notre Univers est-il un hologramme ? L’idée à première vue saugrenue n’est en fait pas si folle et aurait le mérite de pouvoir résoudre l’un des plus grands casse-tête de la physique moderne. Alors, deux ou trois dimensions (ou plus) ?

Pendant des décennies des physiciens ont avancé l’idée que notre Univers est — ou fut un jour — un gigantesque hologramme où les lois de la physique ne s’appliquaient qu’en deux dimensions. L’idée revenait il y a quelques mois sur le tapis, une équipe de chercheurs britanniques, canadiens et italiens affirmant avoir obtenu la première preuve d’observation que notre Univers primitif était jadis un hologramme. Ces travaux publiés dans la revue Physical Review Letters suggéraient que dans les premiers stades de l’Univers (quelques centaines de milliers d’années après le Big Bang), l’Univers fut projeté en trois dimensions à partir d’un hologramme à deux dimensions.

L’Univers holographique évoqué dans les années 90 suggère qu’une description mathématique de l’Univers nécessite en fait une dimension de moins qu’il n’y paraît. Toute l’information qui crée aujourd’hui notre réalité serait en fait contenue et codée dans une surface à deux dimensions comme dans l’hologramme sur une carte de crédit. Même si elle est difficile à appréhender, l’idée n’est finalement pas si folle et beaucoup de physiciens de renom sont aujourd’hui convaincus que l’Univers dans lequel nous vivons pourrait être un hologramme géant. La théorie, contre-intuitive, aurait en fait le mérite de résoudre effectivement des questions assez lourdes en physique, proposant notamment d’unifier la mécanique quantique et la relativité générale, ce qui serait le Saint-Graal de la physique moderne. La relativité générale explique aujourd’hui quasiment chaque chose dans l’infiniment grand, mais elle a dû mal à comprendre les origines et les mécanismes au niveau quantique. C’est pourquoi les chercheurs tentent de combiner ces deux physiques et le concept d’un univers holographique possède le potentiel de réconcilier les deux.

Un système à moindres dimensions serait en effet compatible avec tout ce que nous voyons depuis le Big Bang. Le problème, c’est qu’il n’y a à ce jour aucune preuve directe que notre univers est un hologramme à deux dimensions. Tout au plus des calculs mathématiques qui montrent que cela faciliterait la vie des physiciens. Concernant l’étude sur l’Univers primitif publiée il y a quelques mois, les chercheurs avaient créé un modèle informatique pour simuler un univers holographique. Dans ce modèle, vous aviez une dimension de temps et deux dimensions spatiales au lieu de trois. En « nourrissant » leur modèle avec des informations réelles sur l’Univers, y compris des données sur le fond diffus cosmologique, les chercheurs s’étaient alors rendu compte que les données s’intégraient parfaitement. En revanche, le modèle ne convenait que pour un petit Univers (pas plus large que dix degrés).

Alors, vivons-nous dans un hologramme ? Pour l’heure, nous n’en avons aucune idée. Les chercheurs sont encore loin de prouver que notre Univers fut ou est toujours une projection holographique, mais le fait que des données d’observation du monde réel pourraient expliquer une partie des lois de la physique manquantes en deux dimensions signifie que nous ne pouvons raisonnablement pas l’exclure. Le prouver un jour ne changerait au passage pas grand-chose à nos vies, physiquement parlant du moins. Les lois de la physique que nous connaissons et qui régissent notre vie quotidienne seraient en effet inchangées et toujours en trois dimensions. En revanche sur le plan philosophique, cela changerait grandement notre point de vue sur ce qu’est l’univers et notre place dans le cosmos.

Source : SciencePost