Existe-t-il vraiment une infinité de versions de nous-mêmes ?

Il existe peut-être une version de toi qui n’a jamais commencé à lire cet article.

Une autre qui l’a ouvert trente secondes plus tard. Une qui vit dans une autre ville. Une qui a pris, il y a plusieurs années, une décision minuscule ayant progressivement transformé toute sa vie. Peut-être même une version de toi qui mourra demain et une autre qui vivra jusqu’à cent ans.

C’est une idée presque obscènement fascinante.

Le problème, c’est que la phrase « il existe une infinité de moi dans d’autres dimensions » mélange plusieurs concepts qui n’ont, physiquement, presque rien à voir entre eux.

Les dimensions supplémentaires, les univers parallèles, le multivers cosmologique, l’interprétation des mondes multiples et l’espace-temps à quatre dimensions ne sont pas différentes façons de dire la même chose.

Et surtout : nous ne savons pas aujourd’hui s’il existe réellement d’autres versions de nous.

Mais certaines théories sérieuses nous obligent au moins à prendre cette possibilité beaucoup plus au sérieux qu’on pourrait le croire.

Une dimension n’est pas un autre univers

Commençons par tuer une confusion extrêmement répandue.

Quand un film parle d’un personnage qui « voyage dans une autre dimension », il parle généralement d’un autre monde.

En physique, ce n’est pas ce que signifie le mot dimension.

Une dimension est, grossièrement, une direction indépendante nécessaire pour localiser quelque chose.

Notre expérience quotidienne possède trois dimensions spatiales :

• gauche ↔ droite ;

• avant ↔ arrière ;

• haut ↔ bas.

À cela, la relativité ajoute le temps dans une structure unique : l’espace-temps.

On décrit donc notre univers relativiste à l’aide de quatre coordonnées : trois d’espace et une de temps.

Certaines théories physiques envisagent effectivement des dimensions spatiales supplémentaires. Elles pourraient être extrêmement petites, compactifiées ou autrement invisibles à notre échelle. Le CERN recherche notamment des phénomènes susceptibles d’en révéler indirectement l’existence. Mais aucune dimension supplémentaire n’a été établie expérimentalement.

Et même si elles existaient, cela ne signifierait absolument pas qu’une version de toi y habite avec une autre coupe de cheveux et une autre carrière.

Pour arriver aux « autres toi », il faut aller ailleurs.

Le véritable concept qui ressemble à cette idée : les mondes multiples

En 1957, le physicien Hugh Everett III publie une formulation étrange de la mécanique quantique.

Pour comprendre ce qu’il propose, prenons un exemple simplifié.

Imagine un photon envoyé vers un dispositif où deux résultats sont possibles :

A ou B.

La mécanique quantique ne décrit pas simplement le photon comme cachant tranquillement une réponse A ou B que nous ignorons. Son état peut être une superposition des différentes possibilités.

Le véritable problème arrive lorsque nous effectuons une mesure.

Dans une présentation traditionnelle de la mécanique quantique, on dira grossièrement :

avant la mesure : A et B sont présents dans l’état quantique ;

après la mesure : un seul résultat est observé.

On introduit alors ce qu’on appelle l’effondrement de la fonction d’onde.

Everett propose une solution radicalement différente :

et si cet effondrement n’arrivait jamais ?

La fonction d’onde continuerait simplement à évoluer selon les équations quantiques.

Après l’expérience, il n’y aurait alors plus :

A ou B

mais une structure contenant :

observateur ayant mesuré A

et

observateur ayant mesuré B.

C’est le point de départ de ce qu’on appelle aujourd’hui l’interprétation des mondes multiples, ou Many-Worlds Interpretation.

Everett lui-même parlait plutôt de formulation des « états relatifs » ; l’image populaire des univers se divisant littéralement a été développée et popularisée ensuite, notamment par Bryce DeWitt.

Et c’est ici que notre histoire devient sérieusement bizarre.

Après la séparation, il y aurait deux « toi »

Imaginons une expérience quantique donnant deux résultats possibles.

Avant :

                    toi

                     │

                     │

                  expérience

                  /        \

                 /          \

            résultat A    résultat B

                │             │

             toi-A          toi-B

Dans une lecture everettienne, les deux résultats ne seraient pas deux possibilités abstraites dont une seule devient réelle.

Les deux seraient présents dans la réalité quantique globale.

Dans une branche, tu constates A.

Dans l’autre, une version de toi constate B.

Et aucune des deux ne se considère comme une copie.

Chacune possède tous tes souvenirs jusqu’à l’expérience. Chacune se souvient d’avoir été « toi ». Chacune regarde autour d’elle et constate un seul résultat parfaitement normal.

La Stanford Encyclopedia of Philosophy résume précisément cette étrange conséquence : un observateur présent peut correspondre, dans le futur, à plusieurs continuateurs situés dans différentes branches.

Autrement dit, la question :

« Laquelle de ces personnes serai-je ? »

devient elle-même problématique.

Avant la séparation, elles partagent ton histoire.

Après, il n’existe plus un futur unique permettant de désigner une seule d’entre elles comme le vrai toi.

Mais ton choix entre pizza et burger ne crée pas magiquement deux univers

C’est là que les versions populaires de cette idée deviennent souvent mauvaises.

On entend :

« À chaque décision, l’univers se divise. Dans un univers tu as choisi A, dans l’autre tu as choisi B. »

Ce n’est pas réellement ce que dit la physique.

La mécanique quantique n’accorde aucun pouvoir cosmique particulier à nos décisions.

L’Univers n’attend pas que tu hésites devant deux boutons pour se dire : très bien, créons deux réalités.

Les interactions quantiques ont lieu constamment, partout.

Ton corps, l’air, les photons, les molécules d’une table, les étoiles et pratiquement tout ce qui nous entoure interagissent avec leur environnement.

Le phénomène fondamental permettant aux différentes composantes quantiques de devenir pratiquement indépendantes s’appelle la décohérence. Elle explique pourquoi des superpositions quantiques peuvent donner naissance à des structures macroscopiques qui ne semblent plus interférer entre elles.

Une décision humaine pourrait évidemment dépendre, directement ou indirectement, d’événements physiques différents.

Mais ce n’est pas ta volonté qui provoque la ramification.

La conscience n’est pas assise au centre de l’Univers avec un bouton « créer une timeline ».

Alors existe-t-il aujourd’hui un autre moi ?

Si une certaine version de l’interprétation des mondes multiples est correcte : quelque chose d’assez proche de cette idée pourrait effectivement être vrai.

Il pourrait exister des branches contenant des continuateurs de personnes ayant autrefois partagé exactement le même passé.

Mais le mot « copie » est trompeur.

Supposons qu’hier deux branches divergent.

Aujourd’hui :

             même histoire

                  │

                  │

             hier à 18 h

                /    \

               /      \

              A        B

              │        │

          version A  version B

À partir de la séparation, ces deux personnes n’accumulent plus les mêmes expériences.

Elles deviennent progressivement deux individus différents.

Plus la divergence est ancienne, plus parler du « même moi » perd de son sens.

Une branche ayant divergé il y a trois secondes pourrait contenir quelqu’un presque impossible à distinguer de toi.

Une branche ayant divergé avant ta naissance pourrait ne contenir aucun toi du tout.

Tes parents pourraient ne jamais s’être rencontrés.

Une fécondation légèrement différente pourrait avoir produit une autre personne.

L’histoire humaine elle-même pourrait être profondément différente.

Les mondes multiples ne signifient donc pas :

chaque univers contient obligatoirement le même casting avec des scénarios différents.

Certaines branches peuvent devenir radicalement étrangères à la nôtre.

Et existe-t-il une infinité de « toi » ?

C’est encore plus délicat.

Dire « Many Worlds = une infinité de copies de moi » va beaucoup trop loin.

Dans les formulations modernes liées à la décohérence, un « monde » n’est même pas nécessairement une entité fondamentale possédant des frontières parfaitement définies. Les branches peuvent être comprises comme des structures émergentes et approximativement indépendantes au sein de l’état quantique global.

Il n’existe donc pas nécessairement un compteur cosmique affichant :

Univers actuellement existants : 8 719 392 188 593 421…

Selon la manière dont on définit les branches et le niveau de description adopté, demander exactement combien de mondes existent peut ne pas avoir de réponse bien définie.

Il peut y en avoir énormément.

Certains modèles mathématiques peuvent conduire à des ensembles extrêmement vastes.

Mais passer de là à :

« une infinité exacte de versions de moi existe »

est une affirmation que la physique actuelle ne permet pas de présenter comme un fait.

Le multivers cosmologique est encore une autre histoire

Il existe pourtant une deuxième route vers les univers multiples.

Cette fois, elle ne vient pas de l’interprétation de la mesure quantique mais de la cosmologie.

Certains modèles d’inflation cosmique conduisent à ce qu’on appelle l’inflation éternelle.

Dans ces scénarios, l’inflation une phase d’expansion extrêmement rapide de l’Univers primordial s’arrêterait dans certaines régions tandis qu’elle continuerait ailleurs.

Cela pourrait produire continuellement des sortes de régions ou univers-bulles séparés.

Alan Guth, l’un des principaux architectes de la théorie de l’inflation, a montré comment certains modèles peuvent conduire à une production sans fin de telles régions.

Cela aussi est régulièrement appelé un multivers.

Mais attention : ce n’est pas le même multivers qu’Everett.

Dans l’un :

des branches quantiques décrivent différents résultats.

Dans l’autre :

des régions cosmologiques séparées peuvent apparaître dans un espace-temps inflationnaire beaucoup plus vaste.

Le mot multivers est pratique, mais il donne l’impression trompeuse qu’il existe une seule grande théorie des univers parallèles.

Ce n’est pas le cas.

Le scénario encore plus troublant : un univers tellement grand qu’il finit par se répéter

On peut pousser le raisonnement plus loin.

Supposons et chaque mot compte ici que l’espace soit réellement infini.

Supposons également qu’une région donnée puisse seulement posséder un nombre fini de configurations physiques distinctes accessibles.

Avec suffisamment de régions, certaines configurations devraient finir par se répéter.

Et dans un univers véritablement infini, cela ouvre une possibilité vertigineuse : quelque part incroyablement loin pourrait exister une région ressemblant presque exactement à la nôtre.

Potentiellement jusqu’à contenir quelqu’un ressemblant exactement à toi.

Mais cette conclusion dépend d’hypothèses cosmologiques fortes. Ce n’est pas une observation.

Nous n’avons découvert aucune Terre numéro 2 à une distance absurde avec ton double dessus.

Il faut conserver cette frontière intellectuelle. Une conséquence possible d’un modèle n’est pas une chose observée.

Ton passé peut-il lui aussi être différent ?

C’est une subtilité importante.

On représente souvent les mondes multiples comme ceci :

passé ───────── présent

                    ├──── futur A

                    ├──── futur B

                    ├──── futur C

                    └──── futur D

Depuis ton point de vue actuel, tu possèdes des souvenirs et des traces correspondant à une certaine histoire.

Dans une représentation standard des branches, ton monde actuel possède donc un passé déterminé, puis plusieurs continuations futures peuvent apparaître.

La Stanford Encyclopedia souligne précisément cette asymétrie : un monde considéré maintenant remonte à une histoire passée particulière mais peut avoir une multitude de continuations futures.

Pourtant, si nous regardons l’état quantique global, d’autres branches présentes peuvent évidemment contenir des histoires différentes de la nôtre parce qu’elles ont divergé auparavant.

Donc :

il peut exister, dans le scénario des mondes multiples, des versions présentes de la réalité dont le passé diffère du nôtre.

Mais ce n’est pas comme si ton propre passé changeait rétroactivement.

Tu ne te réveilles pas demain dans une branche où Napoléon a gagné Waterloo tout en conservant mystérieusement les souvenirs de notre histoire.

Les branches possèdent leurs propres enchaînements cohérents d’événements et de traces.

Il existe encore une autre idée étrange : peut-être que ton futur « existe » déjà

Et nous n’avons toujours pas fini.

La relativité a détruit une intuition extrêmement profonde : l’idée qu’il existe un « maintenant » universel, commun à tout l’Univers.

Deux observateurs se déplaçant différemment peuvent ne pas être d’accord sur la simultanéité d’événements très éloignés.

Cette structure a inspiré une conception appelée univers-bloc, ou block universe.

Dans cette représentation, l’espace-temps entier est une structure à quatre dimensions.

Ta naissance, ce moment précis où tu lis cette phrase et les événements ultérieurs de ta vie correspondent à différents endroits de ta ligne dans l’espace-temps.

Certaines interprétations philosophiques de la relativité, appelées éternalisme, considèrent passé, présent et futur comme également réels, même si nous faisons subjectivement l’expérience d’un présent qui semble avancer. L’interprétation exacte de ce que la relativité impose métaphysiquement reste discutée.

Mais attention encore une fois :

l’univers-bloc n’est pas le multivers.

Il n’affirme pas qu’il existe dix mille versions de ta vie.

Il pose une question différente : celle de savoir si les événements que nous appelons « passés » et « futurs » font tous partie d’une même structure spatio-temporelle.

Ce qui est peut-être encore plus déstabilisant.

Peut-on visiter une autre branche ?

C’est ici que la science-fiction reprend généralement le contrôle.

Si deux versions de toi existent, pourquoi ne pourrais-tu pas rencontrer l’autre ?

Parce que la décohérence n’est pas une porte.

Dans l’interprétation moderne des mondes multiples, les branches macroscopiques deviennent dynamiquement indépendantes à un degré extraordinaire.

Il ne suffit donc pas d’inventer une machine suffisamment rapide et de « changer de fréquence ».

Il faudrait pouvoir inverser l’enchevêtrement avec un nombre gigantesque de degrés de liberté de l’environnement et recréer une interférence cohérente entre des états macroscopiquement distincts.

Sur des systèmes quantiques contrôlés, produire et recombiner des superpositions est parfaitement réel : c’est précisément ce que démontrent les expériences d’interférence.

À l’échelle d’un humain et de tout son environnement, nous sommes dans un autre univers technologique.

Les expériences actuelles ne permettent pas de tester directement une interférence entre deux « mondes » macroscopiques, et aucune expérience réaliste connue ne permet aujourd’hui de départager définitivement l’interprétation des mondes multiples des autres interprétations sans effondrement qui reproduisent les mêmes prédictions observables.

Donc non : la physique connue ne nous donne aucun moyen de contacter notre autre nous.

Le point le plus important : rien de tout cela n’est établi comme « la réalité »

C’est probablement la frontière la plus importante de tout cet article.

La mécanique quantique fonctionne extraordinairement bien.

Nous observons les superpositions.

Nous observons l’interférence.

Nous observons l’intrication.

Nous comprenons et mesurons la décohérence.

Ce qui reste débattu est ce que le formalisme quantique nous dit réellement sur la nature de la réalité.

L’interprétation d’Everett est une solution sérieuse au problème.

Elle possède des défenseurs parmi les physiciens et philosophes de la physique.

Elle possède aussi des adversaires.

Et aucune observation n’a aujourd’hui montré :

« Nous avons détecté un autre univers contenant une deuxième version de quelqu’un. »

Ce serait transformer une interprétation scientifique fascinante en croyance.

Je trouve l’idée beaucoup plus belle lorsqu’on refuse précisément de tricher avec elle.

La physique n’a pas besoin qu’on lui invente des certitudes supplémentaires.

Peut-être que tu n’es pas une personne avec un futur

Il existe une manière assez troublante de retourner toute cette histoire.

Notre intuition nous dit :

Je suis une personne.

J’ai un passé.

Il existe plusieurs futurs possibles.

Un seul finira par devenir réel.

Mais si Everett a raison, cette dernière phrase pourrait être fausse.

Il n’existerait peut-être pas un futur attendant d’être sélectionné.

Plusieurs continuations pourraient exister.

Et celui que « tu » expérimentes ne serait pas nécessairement le vainqueur d’une compétition entre futurs possibles.

Il serait simplement l’histoire vécue par l’un de tes continuateurs.

Aujourd’hui, nous ne savons pas si la nature fonctionne réellement ainsi.

Nous ne savons pas si d’autres branches doivent être considérées comme des mondes.

Nous ne savons pas si l’Univers est infini.

Nous ne savons pas si le multivers inflationnaire existe réellement.

Et nous n’avons jamais observé une autre version de nous-mêmes.

Mais la chose la plus fascinante n’est justement pas qu’une physique exotique ait démontré l’existence d’une infinité de doubles.

C’est que certaines de nos meilleures théories nous permettent sérieusement d’envisager une réalité dans laquelle notre histoire n’est peut-être qu’une trajectoire parmi une immensité d’autres.

La science-fiction commence généralement par inventer des mondes parallèles.

La physique, elle, a réussi quelque chose de beaucoup plus dérangeant :

elle nous a donné de bonnes raisons de nous demander si le mot « réalité » a jamais été aussi singulier que nous le pensions.