Laurent tourelle
Oubliez la mort par la chaleur ou le Big Crunch, voici la façon la plus étrange pour l’univers de se terminer.
Aimeriez-vous finir avec une grosse bulle de nouvelle physique qui se dilate et change l’univers pour de bon ?
Il y a beaucoup de spéculations sur la fin de l’univers. Les humains aiment les bonnes fins. Nous savons que l’univers a commencé avec le Big Bang et que cela dure depuis près de 14 milliards d’années. Mais comment l’appel du rideau du cosmos se produit n’est pas encore certain.
Il existe, bien sûr, des scénarios hypothétiques : l’univers pourrait continuer à se dilater et à se refroidir jusqu’à ce qu’il atteigne le zéro absolu, ou il pourrait s’effondrer sur lui-même dans le soi-disant Big Crunch . Parmi les alternatives à ces deux théories principales se trouve la « décomposition du vide », et elle est spectaculaire – dans une sorte de fin de tout.
Alors que l’hypothèse de la mort par la chaleur arrive lentement à sa fin et que le Big Crunch voit une inversion de l’expansion de l’univers à un moment donné dans le futur, la désintégration du vide nécessite qu’un point de l’univers se transforme soudainement en quelque chose d’autre. Et ce serait une très mauvaise nouvelle.
Il existe un champ qui se propage à travers l’univers appelé le champ de Higgs. L’interaction entre ce champ et les particules est ce qui donne la masse aux particules. On dit qu’un champ quantique est dans son état de vide s’il ne peut pas perdre d’énergie, mais nous ne savons pas si c’est vrai pour le champ de Higgs, il est donc possible que le champ soit dans un faux vide à un moment donné dans le futur.
Imaginez l’énergie comme une montagne. L’énergie la plus basse possible est une vallée, mais alors que le champ dévalait les pentes, il aurait pu rencontrer une petite vallée sur le flanc de cette montagne et y rester coincé.
En physique ordinaire, une vallée est une vallée. Donc un point stable est stable. Mais en mécanique quantique, les choses sont un peu plus compliquées. Les choses peuvent se déplacer spontanément dans le champ d’énergie le plus bas possible. Si cela devait arriver, le champ de Higgs y changerait et le nouveau champ plus stable se répandrait, changeant la physique même de l’univers et détruisant tout ce qui utilise celui que nous connaissons sur son chemin.
« Cela pourrait être possible, cela pourrait ne pas être le cas, nous n’en sommes pas sûrs. Mais la façon de comprendre cela est de comprendre comment le champ de Higgs a changé dans l’univers primitif parce que nous savons qu’il l’a fait », a déclaré le Dr Katie Mack, titulaire de la chaire Hawking en cosmologie et communication scientifique à l’Institut Perimeter.
« Donc, c’est un autre cas où essayer de comprendre le début va potentiellement nous dire quelque chose sur la fin. »
Les expériences de physique des particules, comme celles du Large Hadron Collider, obtiennent de plus en plus d’informations sur le boson de Higgs, qui est la particule associée au champ de Higgs. Mieux comprendre cette particule n’aide pas seulement la physique des particules, mais aussi notre compréhension du Big Bang et de la façon dont l’univers pourrait se terminer.
« La désintégration du vide est une possibilité tellement fascinante car elle implique quelque chose qui se passe au niveau quantique, la physique subatomique », a déclaré à IFLScience le Dr Mack, dont le livre The End of Everything traite de cela.
« Fondamentalement, il y a un événement de tunnel quantique, une particule va d’un endroit à un autre dans un certain sens et lorsque cela se produit, cela déclencherait une cascade qui détruirait le cosmos. Je pense que c’est une possibilité tellement fascinante où quelque chose d’aussi petit, d’aussi obscur et d’aussi imprévisible qu’un événement quantique pourrait détruire des objets macroscopiques, des galaxies et l’univers.
L’expansion de cette bulle se produirait presque à la vitesse de la lumière, donc ce n’est pas quelque chose que vous pourriez prévoir ou préparer. Si la désintégration sous vide est effectivement le bon scénario, vous n’avez pas à vous inquiéter qu’elle puisse commencer soudainement d’un jour à l’autre à, disons, Zanesville, Ohio. Les cosmologistes pensent que cela n’arrivera pas entre 10 100 d’années… et c’est très très long.
