Comme une montagne qui plane sur un lac calme, il semble que l'univers ait pu avoir une fois une image miroir parfaite. C'est la conclusion à laquelle une équipe de scientifiques canadiens est parvenue après avoir extrapolé les lois de l'univers avant et après le Big Bang.
Les physiciens ont une assez bonne idée de la structure de l'univers quelques secondes seulement après le Big Bang, pour aller de l'avant jusqu'à aujourd'hui. À bien des égards, la physique fondamentale a ensuite fonctionné comme elle le fait aujourd'hui. Mais les experts se sont disputés pendant des décennies sur ce qui s'est passé à ce premier moment - lorsque le petit grain de matière infiniment dense s'est d'abord étendu vers l'extérieur - en supposant souvent que la physique de base a été en quelque sorte modifiée.
Les chercheurs Latham Boyle, Kieran Finn et Neil Turok de l'Institut Perimeter pour la physique théorique à Waterloo, en Ontario, ont renversé cette idée en supposant que l'univers a toujours été fondamentalement symétrique et simple, puis extrapolant mathématiquement dans ce premier moment après la Grande Coup.
Cela les a amenés à proposer un univers précédent qui était une image miroir de notre univers actuel, sauf avec tout inversé. Le temps a reculé et les particules étaient des antiparticules. Ce n'est pas la première fois que les physiciens envisagent un autre univers avant le Big Bang, mais ceux-ci ont toujours été considérés comme des univers séparés, tout comme le nôtre.
"Au lieu de dire qu'il y avait un univers différent avant le bang", a déclaré Turok à Live Science, "nous disons que l'univers avant le bang est en fait, dans un certain sens, une image de l'univers après le bang."
"C'est comme si notre univers d'aujourd'hui se reflétait à travers le Big Bang. La période avant l'univers était vraiment le reflet à travers le bang", a déclaré Boyle.
Imaginez casser un œuf dans cet anti-univers. Premièrement, il serait entièrement composé d'antiprotons chargés négativement et d'anti-électrons chargés positivement. Deuxièmement, de notre point de vue dans le temps, il semblerait que l'on passe d'une flaque de jaune à un œuf fêlé à un œuf non fêlé à l'intérieur du poulet. De même, l'univers passerait d'exploser vers l'extérieur à une singularité de Big Bang, puis d'exploser dans notre univers.
Mais vu d'une autre manière, les deux univers ont été créés lors du Big Bang et ont explosé simultanément en arrière et en avant dans le temps. Cette dichotomie permet des explications créatives aux problèmes qui ont embarrassé les physiciens pendant des années. D'une part, cela rendrait la première seconde de l'univers assez simple, supprimant la nécessité des multivers et des dimensions bizarres que les experts utilisent depuis trois décennies pour expliquer certains des aspects les plus collants de la physique quantique et du modèle standard, qui décrit le zoo de particules subatomiques qui composent notre univers.
"Les théoriciens ont inventé de grandes théories unifiées, qui contenaient des centaines de nouvelles particules, qui n'ont jamais été observées - la supersymétrie, la théorie des cordes avec des dimensions supplémentaires, les théories multivers. Les gens ont simplement continué à inventer des trucs. "Dit Turok.
De même, cette théorie offrirait une explication beaucoup plus simple de la matière noire, a déclaré Boyle.
"Soudain, lorsque vous prenez cette vue symétrique et étendue de l'espace / temps", a déclaré Boyle à Live Science, "une des particules que nous pensons déjà exister - l'un des soi-disant neutrinos droitiers - devient un noir très net- et vous n'avez pas besoin d'invoquer d'autres particules plus spéculatives. " (Boyle fait référence à un neutrino stérile théorique, qui traverserait la matière ordinaire sans interagir avec elle du tout.)
Les scientifiques disent que cette nouvelle théorie est née d'un mécontentement avec les ajouts bizarres proposés par les physiciens ces dernières années. Turok lui-même a aidé à développer de telles explications mais ressentait un profond désir pour une explication plus simple de l'univers et du Big Bang. Ils disent également que cette nouvelle théorie a l'avantage d'être testable. Ce qui sera crucial pour gagner les sceptiques.
"Si quelqu'un peut trouver une version plus simple de l'histoire de l'univers que celle qui existe, alors c'est un pas en avant. Cela ne veut pas dire que c'est juste, mais cela signifie que cela vaut la peine d'être examiné", a déclaré Sean Carroll, un cosmologiste à la California Institute of Technology qui a été cité dans le document mais n'a pas été impliqué dans la recherche. Il a souligné que le candidat préféré actuel pour la matière noire - les particules massives à faible interaction ou WIMP - n'avait pas été trouvé et qu'il serait peut-être temps d'envisager d'autres options, y compris éventuellement les neutrinos droitiers mentionnés par Boyle. Mais, a-t-il dit, il est loin d'être convaincu et qualifie le journal de "spéculatif".
L'équipe canadienne comprend cela et elle utilisera le modèle pour proposer des éléments mesurables et testables pour voir s'ils sont corrects, ont-ils déclaré. Par exemple, leur modèle prédit que les neutrinos les plus légers devraient être totalement dépourvus de masse. S'ils ont raison, cela pourrait remodeler la façon dont nous voyons l'univers.
"C'est très dramatique. Cela va complètement à l'encontre de la façon dont la physique se déroule depuis 30 ans, y compris chez nous", a déclaré Turok. "Nous nous sommes vraiment demandé, ne pouvait-il pas y avoir quelque chose de plus simple?"
