Depuis l’événement fondamental du big bang, plusieurs paramètres physiques sont responsables de l’évolution de l’univers et de sa viabilité pour les différentes formes de vie telles que nous les connaissons. Dans cet article, nous examinerons trois de ces paramètres ou principes, en commençant par les constantes fondamentales. Une constante fondamentale est un élément important de toute loi physique. Parmi les célèbres constantes fondamentales qui intéressent les physiciens, on peut citer, entre autres, la vitesse de la lumière, la constante gravitationnelle, la constante de Planck, la constante de structure fine, et bien d’autres encore. Pour plus d’informations, consultez le tableau ci-dessous qui donne une liste non exhaustive des constantes fondamentales.
Un autre point pertinent et notre deuxième principe dans le titre est le concept d’ajustement fin selon lequel même un léger écart entre les valeurs observées, correspondant à un phénomène particulier, aurait pu entraîner un grand déséquilibre, peut-être même que l’univers n’aurait pas pu exister du tout. Les physiciens étudient depuis longtemps la nature finement ajustée de l’univers, et les constantes fondamentales sont intimement liées à cet ajustement fin. Par exemple, les cosmologistes Bernard Carr et Martin Rees ont explicitement décrit dans un article comment diverses interactions sont déterminées par la combinaison de quelques constantes fondamentales seulement [1]. Jusqu’à présent, toutes les échelles ont été prises en compte (particules élémentaires, atomes, trous noirs, systèmes planétaires et stellaires, galaxies, superamas, etc) et les phénomènes correspondants qui se produisent à ces échelles. Il est important de comprendre la corrélation entre les différentes échelles, car elle est cruciale pour obtenir une image cohérente des différents phénomènes qui se produisent dans la nature et pour comprendre pourquoi les choses sont telles qu’elles sont.
Explorando los Seis Parámetros Dimensionales de Martin Rees
Selon Martin Rees, l’ajustement fin de l’univers peut être expliqué en utilisant seulement six paramètres qui sont essentiellement des constantes physiques sans dimension [2]. Il s’agit de N (rapport entre la force électromagnétique et la force gravitationnelle entre une paire de protons), Epsilon (efficacité nucléaire de la fusion de l’hydrogène en hélium ~ 0,007), Omega Ω (paramètre de densité ~ 1), Lambda (constante cosmologique), Q (une mesure du degré de cohésion des grands amas et superamas de galaxies) et enfin, D (le nombre de dimensions spatiales dans notre univers qui est de 3).
Crédit: CODATA
Notre dernier paramètre, qui est aussi un paramètre dominant, est le principe anthropique. Proposé pour la première fois par l’astrophysicien Robert H. Dicke, ce principe stipule qu’il existe une limite inférieure à la probabilité statistique de nos observations dans l’univers, car ce que nous observons n’est possible que dans un univers capable d’accueillir une vie intelligente. Il existe principalement deux versions de ce principe, l’une appelée principe anthropique faible (WAP) et l’autre principe anthropique fort (SAP).
Dans la communauté des physiciens, on pense que l’interprétation d’Everett de la mécanique quantique en termes de mondes multiples pourrait bien être compatible avec le principe anthropique et constituer ainsi un indice de l’existence d’univers multiples. Selon le célèbre physicien John Wheeler, il pourrait y avoir un ensemble infini d’univers ayant tous des constantes de couplage différentes et, puisque dans l’image d’Everett il n’y a pas de place pour un effondrement de la fonction d’onde, tous les univers ayant des constantes de couplage différentes pourraient exister simultanément. Cependant, la théorie manque de soutien expérimental sérieux, et c’est pourquoi elle a conduit certains physiciens à croire qu’elle n’est pas vraie. Néanmoins, certains physiciens de haut niveau sont tout à fait favorables au paradigme des mondes multiples ou multivers. Par exemple, Martin Rees fait part d’une expérience en tant qu’expert à Stanford qui, selon ses propres termes, est reproduite ci-dessous à partir de l’article original et comporte une touche d’humour :
“Il y a une quinzaine d’années, j’ai participé à une table ronde à Stanford où l’on nous a demandé dans quelle mesure nous prenions au sérieux le concept de multivers – en prenant cette image : « Parieriez-vous votre poisson rouge, votre chien ou votre vie sur ce concept ? » J’ai répondu que j’étais presque au niveau du chien. Linde a répondu qu’il parierait presque sa vie. Plus tard, le physicien Steven Weinberg a déclaré qu’il « parierait volontiers le chien de Martin Rees et la vie d’Andrei Linde. »
Points clés :
Si l’on considère tous ces aspects, une chose est claire : l’univers est en parfaite harmonie. Cette harmonie est due à la source de la création, quel que soit le nom qu’on lui donne. Les corrélations entre toutes les interactions fondamentales connues ont conduit à un univers capable d’accueillir la vie sous diverses formes. Le chercheur est donc curieux de découvrir comment les forces fondamentales et leurs constantes de couplage associées se lient de manière unifiée pour nous donner l’expérience de la vie et de l’univers tel que nous le connaissons, et c’est exactement là que notre travail à l’ISF entre en jeu en comblant le fossé apparent.
Les théoriciens actuels ont trouvé les facteurs d’échelle correspondant à toutes les échelles, du microscopique au macroscopique, mais ils ne sont pas en mesure de les relier aux constantes fondamentales. De plus, les physiciens sont perplexes quant à l’origine des valeurs finement ajustées des constantes fondamentales. Comme l’explique William Brown, scientifique de l’ISF, dans son article, « le soi-disant problème du « réglage fin » s’évapore dès que nous disposons d’une théorie qui explique à partir de principes premiers les constantes et leurs valeurs précises ». Incidemment, le modèle holographique généralisé de Nassim Haramein, qui est en fait une approche fondée sur des principes premiers, fait exactement cela [3]. Dans leur nouvel article intitulé » Echelle invariante d’unification des forces, des champs et des particules dans un plasma quantique du vide « , Haramein et al. ont conçu une loi d’échelle qui aide à formuler une interprétation géométrique de la constante de structure fine. En outre, une solution exacte pour la constante de structure fine sera également présentée. Cette solution, combinée à d’autres caractéristiques, donne un compte rendu des premiers principes de l’origine des constantes et aide à les unifier dans un cadre unique.
Conclusión: Hacia una Teoría Unificada del Universo
Les travaux démontreront l’unification des échelles, en établissant un lien étroit entre les facteurs d’échelle et les constantes de couplage fondamentales, et serviront de référence pour aborder et clarifier les questions actuelles entourant les fondements de la physique et de la cosmologie.
Références
[1] B. J. Carr and M. J. Rees, “The anthropic principle and the structure of the physical world”, Nature vol. 278, 605–612 (1979). https://doi.org/10.1038/278605a0
[2] Martin Rees, Just Six Numbers: The Deep Forces That Shape the Universe (1st American ed.) New York: Basic Books. p. 4. (May 3, 2001)
[3] N. Haramein, Quantum Gravity and the Holographic Mass, Physical Review & Research International, ISSN: 2231-1815, Page 270-292 (2012).
