Physique : l’hypothèse d’un monde au-delà du nôtre

On vit peut-être à la surface de quelque chose de beaucoup plus vaste, sans jamais en voir les bords. L’idée se propage depuis longtemps chez les physiciens : et si nos trois dimensions habituelles n’étaient qu’une tranche, une sorte d’espace virtuelle qui nous échappe complètement ?

À la fin des années 1990, Lisa Randall et Raman Sundrum ont pris cette intuition au sérieux. Pas comme une métaphore vague, mais comme une architecture possible de l’univers. Leur proposition : tout ce qui nous constitue, atomes, lumière, matière resterait coincé sur une sorte de membrane, une « brane », pendant qu’autour s’étendrait autre chose, plus large, plus profond, mais inaccessible.

Difficile d’imaginer. Alors on triche un peu. Une pièce banale, croit-on. On avance, et soudain le plafond descend presque jusqu’au crâne. On recule, et voilà qu’on rapetisse. Rien n’a changé… sauf la manière dont l’espace lui-même se tord. C’est ce genre de déformation, invisible et pourtant déterminante, que ces modèles suggèrent.

Tout part aussi de la théorie des cordes, où les particules cessent d’être des points pour devenir des vibrations minuscules. Et là, problème : les équations refusent de tenir dans nos quatre dimensions habituelles. Il en faut plus. Alors on les ajoute, cela n’est pas un décor, mais comme une nécessité mathématique.

Dans ce cadre, même la lumière ne s’échappe pas. Elle glisse le long de cette membrane, prisonnière comme nous. Ce n’est pas que les autres dimensions sont loin : c’est qu’on ne peut tout simplement pas y aller.

Ce qui rend l’idée séduisante, c’est qu’elle touche à une énigme tenace : pourquoi les particules n’ont-elles pas toute la même masse ? Pourquoi ces écarts vertigineux entre des éléments pourtant régis par les mêmes lois ? Si l’espace est courbé d’une certaine manière, alors ces différences pourraient n’être qu’une question de position, comme une illusion de perspective dans une géométrie déformée.

Le modèle le plus célèbre va plus loin : il prédit des versions plus lourdes des particules connues, des sortes d’échos massifs qui apparaîtraient à très haute énergie. On a cherché. Le LHC — Le Grand collisionneur de hadrons, près de Genève, a scruté ces pistes. Cela n’a donné Rien de concluant, ni même un signal net et aucune preuve qui s’impose.

Certains physiciens restent sceptiques, surtout du côté de la gravitation quantique. Les dimensions supplémentaires, oui… mais sous cette forme-là ? Rien n’est moins sûr. Les équations tiennent debout, dit Sundrum. La vraie question est ailleurs : est-ce que la nature joue vraiment selon ces règles, ou bien est-ce nous qui insistons pour lui faire dire quelque chose qu’elle ne dit pas ?

Et puis il y a cette conséquence, presque dérangeante par sa simplicité. Si tout cela est vrai, alors ce que nous percevons tout ce que nous mesurons, touchons, comprenons n’est qu’une minuscule surface. Une sorte de pellicule. Le reste est là, peut-être immense, peut-être tout près, mais hors d’atteinte. Pour ne rien manquer de l’actualité du cosmos inscrivez-vous à la newsletter btlv.

François Deymier (rédaction btlv source Nature Popular mechanics – photo home page @btlv via adobe stock)