Multiples Dimensions : Entre les supercordes et les mondes parallèles

Chaque minute, des milliards de particules, voyageant depuis le soleil, traversent nos corps, et leur trajectoire se poursuit – parcourant la planète comme si la matière solide n’existait pas.

Ce sont, bien sûr, les neutrinos, les particules “sans masse”. Si de récentes études ont révélé que ces particules à charge neutre possèdent en fait une masse, les neutrinos demeurent les particules subatomiques les plus difficiles à étudier pour la physique moderne, principalement parce qu’ils  ont, dans leur errance,  si peu d’impact sur les structures atomiques. Du fait de leur taille minuscule ils traversent toute choses, comme s’ils étaient des fantômes.

De plus, grâce à quelques neutrinos qu’on a réussi à observer avec des détecteurs spéciaux établis dans un laboratoire au Pôle sud, les scientifiques ont peut-être  confirmé l’existence d’autres dimensions.

Mais pourquoi construire un laboratoire au Pôle sud ? Dans leur chasse aux autres dimensions, les scientifiques ont généralement besoin d’une particule galactique en déplacement  connue comme le neutrino de haute énergie. Si nous n’avons pas encore les moyens technologiques pour produire de telles particules dans un accélérateur, la nature peut générer l’effet désiré. Le Pôle Sud offre simplement un point sur la terre avec la moindre quantité d’interférence d’autres facteurs.
 

Mais même avec une installation polaire, ces neutrinos spéciaux peuvent être difficiles à trouver. Le laboratoire AMANDA (Antarctic Muon And Neutrino Detector Array) a détecté seulement une poignée de neutrinos de haute énergie jusque là, mais quelques outils de détection encore en construction – appelés IceCube – peuvent accroître les chances d’observer ces particules élusives.

Avec ces détecteurs spéciaux, enterrés plusieurs pieds sous la surface de la capsule polaire, les scientifiques peuvent détecter des flash de lumière bleue lorsque ces neutrinos de haute énergie (particules qui nous bombardent par trillions à chaque seconde) entrent en collision avec un noyau atomique dans la couche de glace qui constitue les murs de l’installation.

Visualiser différentes dimensions

En analysant ces découvertes, les scientifiques d’AMANDA ont conclu qu’il est tout à fait probable que la Théorie des Super Cordes (ST) puisse en fait être une description exacte de la réalité – car elle suggère jusque là, qu’à part les trois dimensions spatiales dans lesquelles opèrent nos perceptions, l’univers a une complexité dimensionnelle bien plus grande. Lorsque ces neutrinos de haute énergie (particules capables de traverser les régions les plus profondes de l’espace) entrent en collision avec les protons ici sur la Terre, les scientifiques croient pouvoir obtenir une fenêtre ouvrant sur ces autres dimensions.

Donc si vraiment il y a plus de trois dimensions physiques, pourquoi ne pouvons nous pas les voir ? La réponse est simple à énoncer, mais  difficile à concevoir : Les dimensions supplémentaires auxquelles renvoient la théorie des Super cordes sont extrêmement petites – plus petites que le diamètre d’un atome.

Selon la Théorie des Super Cordes, l’univers consiste en neuf, dix, onze dimensions ou plus. Si nous  ne sommes sans doute pas capables de visualiser facilement des dimensions plus élevées ( notre esprit s'étant adapté à la vie du monde à trois dimensions) ; les concepts mathématiques de la physique théorique offrent un champ de perception de l'univers beaucoup plus vaste. AMANDA et IceCube peuvent apporter la preuve réelle de la multiplicité des dimensions décrites par la Théorie des Super Cordes.

Tandis que des chercheurs essaient de prouver la Théorie des Super Cordes, d’autres scientifiques imaginent d’autres théories pour expliquer l’univers. C'est le cas de la NASA qui utilise des modèles informatisés, ils ont entrepris la tâche de créer des milliers d’univers parallèles possibles, comme s’ils étaient des bulles.

Selon les chercheurs, ces sphères (appelées univers) pourraient posséder une série de lois physiques similaires à celles de notre univers ou pourraient bien s’être adaptées elles mêmes à un système complètement différent.

Une telle théorie soulève la possibilité de l'existence de spectres comme dans la science fiction, à savoir que chaque personne a plusieurs “versions” d’elle-même dans chacun de ces univers respectifs. On pense même que ces univers, qui ne sont pas connectés à certaines périodes, peuvent l’être à d’autres moments – facilitant un possible voyage entre eux.

 
Quel que soit le cas, sans preuve ni moyen d’expérimentation, les scientifiques ne peuvent pas encore savoir vraiment laquelle de ces théories représente la réalité et laquelle décrit exactement notre monde. En même temps, les idées conceptuelles visant à décrire l’univers avec les données disponibles commencent à approcher la mystique.

Selon le cosmologue Max Tegmark, il y a actuellement quatre théories de multi-univers  (ou multivers) proposées :

Niveau I ou multivers ouvert: Cette théorie postule que le nombre d’univers possibles est aussi nombreux que les bulles d’un certain diamètre qui peuvent exister. Puisque le volume de chaque bulle est fini, cela amène à conclure que chaque univers particulier est répété sous toutes les variantes possibles.

Niveau II ou bulles: Ces univers sont séparés par un espace vide. Cet espace vide s’étendrait plus vite qu’il ne serait possible à   parcourir. Ils auraient aussi, de plus, différentes conditions basiques ainsi que différentes constantes physiques fondamentales.  

Niveau III ou l’interprétation de nombreux mondes : Dans ces univers, chaque fois qu’une fonction quantique s’effondre, l’univers se déploie lui-même en autant de « versions » que nécessaire pour réaliser tous les résultats possibles.  

Niveauv  IV ou ensemble multiple : Des univers avec d’autres structures mathématiques conduisant à des différences fondamentales dans les lois physiques.

 
Pour davantage d’informations :
http//www.icecube.wisc.edu/

http://space.mit.edu/home/tegmark/multiverse.html