Dans un article du Newscientist daté du 25 mars 2023, Thomas Hertog, lui-même cosmologue et collaborateur pendant trente ans de Stephen Hawking, révèle que cette question « why is the univers just right for life » avait captivé Stephen Hawking jusqu’à sa mort.
Pourquoi l’univers, malgré les multiples façons selon lesquelles il aurait pu évoluer après son apparition, a-t-il choisi celles qui étaient les plus favorables à l’apparition et au développement de la vie telle que nous la connaissons ?
Hawking ne voulait pas là évoquer le question d’un éventuel créateur, mais celle de l’organisation des lois physiques telles que nous découvrons tous les jours. Ainsi le boson de Higgs n’aurait pas eu le masse que l’on vient de lui attribuer, soit celle de 133 protons, si aucune autre particule n’avait eu la masse que nous leur connaissons. En particulier l’ADN, les protéines, les cellules, essentielles à la vie, ne se serait peut-être pas formées ou bien se seraient effondrées du fait des lois de la gravité. L’univers serait tout différent.
De même en serait-il de l’expansion de l’univers, découverte en 1998 et dont l’on constate aujourd’hui qu’elle a accéléré depuis 5 milliards d’années. Celle-ci serait due à une énergie du vide (vacuum energy) prédite pas la physique quantique. Mais si cette énergie était un tant soit peu différente, l’expansion serait plus rapide et les galaxies n’auraient pas eu le temps de se former, non plus que les étoiles, les planètes et la vie sur la Terre.
Il apparaît en fait que les lois de l’univers avaient été définies de telle sorte que la vie y apparaisse, sous la forme qu’elle a sur la Terre ou sous des formes plus ou moins voisines. L’univers est ce qu’il est parce qu’il n’avait pas d’autres choix
Mais parler ainsi n’était pas pour Hawking faire de la métaphysique. Dès les premiers instants ayant suivi le Big Bang, il est clair que l’Univers aurait pu se former et se développer de multiples autres façons. Peut-être, comme le pensent les théoriciens du Multivers, l’a-t-il déjà fait ou le fait il autrement. Ainsi trouverait-on des univers stériles ou d’autres foisonnant de vie, mais de vies pouvant être différentes de celle que nous connaissons.
Pour justifier cela, il faut abandonner la vue philosophique selon laquelle nous serions des observateurs de l’univers extérieur à celui-ci. Il faut adopter le point de vue de la physique quantique, selon lequel il n’existe pas de réalité tant qu’il ne se trouve pas d’observateur pour l’observer.
Or si le concept d’observation ne pose aucun problème en physique classique, il soulève de grandes difficultés en physique quantique. Elles conduisent à remettre en cause l’existence objective, en l’absence de tout observateur, de valeurs définies concernant les grandeurs caractérisant un système physique.
Plus généralement, c’est seulement lorsqu’un observateur prend conscience de sa mesure qu’une valeur bien définie de la grandeur mesurée émerge. Celle-ci n’implique aucun changement dans l’état physique du système, mais est relative à l’observateur lui-même.
Bien évidemment le mot d’observation n’implique pas en physique quantique la présence d’un observateur humain. Il désigne la relation qui peut s’établir entre un système physique et un autre.
C’est alors, à ce niveau de réflexion, que s’introduitt le concept d’hologramme et d’holographie. Un hologramme encode toute l’information concernant un système en trois dimensions à la surface d’un système en deux dimensions. En un sens, la troisième dimension d’un hologramme n’apparaît que quand nous le regardons .
L’holographie suggère que tout ce que nous savons de l’intérieur d’un trou noir peut être encrypté sur l’horizon des évènements de ce trou noir.. En 1997 le physicien Juan Maldacena envisagea que l’univers entier puisse être semblable à un hologramme. Il montra qu’un système de particules quantiques intriquées présent sur une surface pourrait contenir toute l’information d’un cosmos de plus grande dimension découlant de la gravité et d’un espace temps-courbe
A première vue, un univers généré par une théorie holographique telle que celle suggérée par Hawking n’a que peu de ressemblance avec notre univers en expansion. Cependant ce type d’univers paraît intéressant dans la mesure où il décrit l’émergence du temps.
Le passé dépend du présent dans la cosmologie holographique et non l’inverse. L’holographie suggère que les lois physiques et le temps disparaissent en remontant vers le Big Bang, ce qui paraît bien être le cas.
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