73TrouS noirS, univerS parallèleS TrouS noirS, univerS parallèleS Dossier 41
Stephen Hawking était convaincu de l'existence d'univers parallèles.Le big bang a-t-il créé plusieurs univers?
A partir de la théorie de la relativité générale,
Albert Einstein et Nathan Rosen parlaient dès
1935 de la possibilité de tunnels dans l'espace-
temps. Ces connexions spatio-temporelles,
baptisées les « ponts d'Einstein-Rosen », ont
été appelées « trous de ver » par John Whee-
ler en 1956. Le trou de ver est un raccourci
dans l'espace-temps qui relierait un trou noir,
à l'entrée, et un trou blanc (ou fontaine de
lumière), à la sortie, tous deux pouvant être
très éloignés dans l'univers. Cela demeure une
hypothèse et est une solution mathématique
des équations d'Einstein. Le trou de ver per-
mettrait d'aller plus vite que la lumière et de
voyager ainsi dans l'espace, ou dans le temps,
ou les deux en même temps,Stephen Hawking, en collaboration avec le
physicien de Harvard Richard Coleman, repritensuite cette idée et évoqua la possibilité de
voyages dans l'espace-temps : une idée qui
séduit la communauté scientifique depuis la
fin des années 80. Chaque trou de ver nous
mènerait vers des univers autres que le nôtre,
de taille semblable.Comment obtenir des preuves concrètes?
Le problème est que les trous noirs que nous
connaissons résultent de l'effondrement
d'étoiles massives. Or l'observation ne pour-
rait se faire que sur des petits trous noirs beau-
coup moins massifs. C'est l'un des objectifs du
LHC, le Grand collisionneur de hadrons du
CERN, à Genève. Les scientifiques tentent de
créer des micros trous noirs dans le plus puis-
sant accélérateur de particules du monde. Ces
expériences ont d'ailleurs créé la panique dans
une petite frange de la population qui n'avaitpas compris que l'on travaillait à l'échelle de
l'infiniment petit!Notre univers serait né
avec d'autres univers
parallèlesPour Stephen Hawking, le big
bang a donné naissance à notre
univers et a engendré d'autres
univers. Ceux-ci pourraient res-
sembler à des bulles séparées par
des barrières d'espace-temps. La
preuve de l'existence de ces univers
parallèles serait à chercher dans la
radiation rémanente du big bang.40 DossIEr TrouS noirS, univerS parallèleS
Qu'est-ce que la théorie du Tout?
Rappelons que le monde, microscopique comme macroscopique, est régi par des interactions responsables de tous les
phénomènes physiques observés dans l'univers, et qui se manifestent par des forces. Ce sont elles qui permettent la liaison
entre les composants de la matière, sous forme attractive, ou la destruction, sous forme répulsive. On dénombre quatre
forces fondamentales :◗ la gravitation (soit l'attraction mutuelle entre deux corps non chargés), responsable de la pesanteur, des marées, des
mouvements entre les planètes et les étoiles...◗ l'électromagnétisme (qui décrit les interactions entre des particules chargées comme le noyau et les électrons), respon-
sable de l'électricité, de la lumière, du magnétisme...◗ l'interaction forte qui permet la cohésion des particules à l'intérieur des noyaux atomiques,◗ et l'interaction faible, responsable de la désintégration radioactive de particules subatomiques et est à l'origine de la
fusion nucléaire dans les étoiles.Dans sa théorie de la relativité générale, Einstein a décrit la gravitation qui régit l'univers à grande échelle, tandis que
les trois autres interactions ont été décrites par la mécanique quantique. Et, comme nous l'avons dit, la gravitation ne
s'applique quasiment pas à l'infiniment petit. Réconcilier les lois de la nature, soit la relativité et la mécanique quantique,
est le but des physiciens depuis les années 30. Ils rêvent d'une théorie unique, une « théorie du tout », leur permettant de
décrire l'univers dans son ensemble, aussi bien à l'échelle microscopique que macroscopique.L'intense gravité d'un trou noir supermassif peut générer tout autour des jets de particules qui se répandent à des
millions de kilomètres/heure, provoquant une intense émission de rayons X (vue d'artiste NASA/JPL-Caltech).© NASA/JPL-Caltech