Et alors fait exister avant le Big Bang? Cette question appartiendrait normalement au domaine de la pensée philosophique profonde; les lois de la physique n'ont pas le droit de sonder au-delà de la barrière du Big Bang. Nous n'avons aucune expérience, aucune capacité d'observation et aucun moyen de revenir en arrière (nous ne pouvons même pas le calculer), alors comment les physiciens peuvent-ils même commencer à penser qu'ils peuvent répondre à cette question? Eh bien, une nouvelle étude de la gravité quantique en boucle (LQG) remet en question ce point de vue, peut-être est une façon de se plonger dans «l'univers» d'avant le Big Bang. Et la conclusion? Le Big Bang était plus un "Big Bounce", et l'univers pré-rebond avait la même physique que notre univers ... juste en arrière ... Confus? je suis…
LQG est une théorie difficile à mettre en mots, mais elle aborde essentiellement les problèmes associés aux incompatibilités derrière la théorie quantique et la relativité générale, deux théories cruciales qui caractérisent notre univers. Si ces deux théories ne sont pas compatibles l'une avec l'autre, la recherche de la «Théorie de tout» sera entravée, empêchant la gravité de fusionner avec la «Grande théorie unifiée» (alias la force électronucléaire). LQG quantifie la gravité, fournissant ainsi une explication possible de la gravité et une clé possible pour déverrouiller la théorie de tout. Cependant, dès le départ, LQG a de nombreux critiques car il existe peu de preuves directes ou indirectes étayant la théorie.
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Quoi qu'il en soit, beaucoup de travail est fait dans ce domaine de recherche. La principale conséquence à tirer de LQG est qu'elle prédit que le Big Bang qui s'est produit il y a 13,7 milliards d'années était en fait un «Big Bounce»; notre univers est donc le produit d'un univers contractant avant le Big Bang. L'univers précédent (ou notre univers "jumeau") s'est contracté en un seul point (qui pourrait être interprété comme un "Big Crunch") puis a rebondi dans un Big Bounce pour produire le Big Bang que nous avons appris à accepter comme naissance de l'univers tel que nous le connaissons. Mais jusqu'à présent, bien que l'univers pré-rebond ait été prévu, ses caractéristiques n'étaient pas connues. Aucune information sur l'univers pré-rebond n'a pu être observée dans l'univers d'aujourd'hui, le Big Bounce provoque une «amnésie cosmique», détruisant toutes les informations de l'univers précédent.
Maintenant, les physiciens Alejandro Corichi de l'Universidad Nacional Autónoma de Mexico et Parampreet Singh de l'Institut Perimeter pour la physique théorique en Ontario travaillent sur une théorie simplifiée de la gravité quantique en boucle (sLQG) où ils approchent la valeur de la «contrainte quantique», un équation clé dans la théorie LQG. Ce qui se passe ensuite est un peu surprenant. D'après leurs calculs, il semblerait qu'un univers, identique au nôtre, avec une mécanique identique, existait avant le Big Bounce.
“… L'univers jumeau aura les mêmes lois de la physique et, en particulier, la même notion du temps que la nôtre. Les lois de la physique ne changeront pas car l'évolution est toujours unitaire, ce qui est la meilleure façon dont un système quantique peut évoluer. Dans notre analogie, il semblera identique à son jumeau vu de loin; on ne pouvait pas les distinguer. " - Parampreet Singh
Nous ne parlons pas d'une dimension alternative; nous parlons d'un univers identique avec les mêmes caractéristiques spatio-temporelles et quantiques que le nôtre. Si nous regardons notre univers maintenant (13,7 milliards d'années après le rebond), il serait identique à l'univers 13,7 milliards d'années avant le Big Bounce. La seule différence étant la direction du temps serait opposée; l'univers pré-rebond serait inversé.
“Dans l'univers avant le rebond, toutes les caractéristiques générales seront les mêmes. Il suivra les mêmes équations dynamiques, les équations d'Einstein lorsque l'univers est grand. Notre modèle prédit que cela se produit lorsque l'univers devient de l'ordre de 100 fois plus grand que la taille de Planck. De plus, le contenu de la matière sera le même et il aura la même évolution. Puisque l'univers pré-rebond se contracte, il semblerait que nous regardions le nôtre en arrière dans le temps. " - Parampreet Singh
Analyser ce qui s'est passé avant le Big Bang n'est qu'une partie de l'histoire. En faisant cette approximation d'une équation LQG clé, Singh et Corichi travaillent sur des modèles où les galaxies et autres structures physiques laissent une empreinte dans l'univers pré-rebond pour influencer l'univers post-rebond. Ces structures seraient-elles distribuées de manière similaire? Les structures d'un univers seront-elles similaires ou identiques aux structures de l'autre univers? Il peut également être l'occasion d'examiner l'avenir de cet univers et de prédire si les conditions sont bonnes pour un autre Big Bounce (une fois peut imaginer des rebonds répétés, produisant un cycle d'univers).
Pour l'instant, cette recherche est hautement théorique et toute preuve observationnelle restera rare pour le moment. Bien que ce soit le cas, cela commence à sonder la grande question et peut pousser la physique un peu plus près à décrire ce qui existait avant le Big Bang…
Source: Physorg.com
