Pour beaucoup de cosmologistes, cette disparition se produira inévitablement. L ‘univers est apparu à la fin du Big Bang. Depuis il n’a pas cessé de s’étendre à une vitesse qui est de plus en plus facile à mesurer. Continuera-t-il à le faire, voire en accélérant, comme l ‘indiquent les mesures actuelles, ou au contraire se re-contractera-t-il jusqu’à disparaître, quitte à réapparaitre à nouveau, ceci dans un cycle sans fin (univers périodique).
En attendant d’en savoir plus, les cosmologistes évoquent aujourd’hui un autre mécanisme, qu’ils appellent le Big Slurp. Cette hypothèse suggère qu’à tout moment et lieu dans l’univers, une bulle de vide pourrait apparaître et s’étendre à la vitesse de la lumière en engloutissant tout sur son passage.
Cependant si nous sommes encore là pour en discuter, n’est-ce pas qu’un phénomène physique jusqu’ici méconnu stabiliserait l’univers. Ne relèverait-il pas de la théorie quantique des champs, quantum field theory?
La théorie quantique des champs est une approche en physique théorique permettant de construire des modèles décrivant l’évolution des particules, en particulier leur apparition ou disparition lors des processus d’interaction. Il ne s’agit donc pas d’une seule théorie, mais plutôt d’un cadre théorique, qui tire son nom de la combinaison entre la notion classique de champ et des principes et outils de la mécanique quantique relativiste. Selon cette approche, l’attention est portée non pas sur des particules, mais sur des champs, pénétrant l’espace et considérés comme plus fondamentaux.
Le plus important de ces champs est le champ de Higgs, associé au boson de Higgs, qui pénétré tout l’univers et donne leurs masses aux particules élémentaires.
L’hypothèse du boson de Higgs a été récemment vérifiée par la découverte en 2012 de ce boson, faite au Large Hadron Collider du CERN. Cette découverte a permis de confirmer le fait que si le champ de Higgs n’est pas stable, c’est parce qu’il n’a pas encore atteint son plus bas niveau d’énergie. Ceci se produirait au cours d’un processus appelé transition de phase qui n’a pas encore eu lieu.
Dans ce cas, les effets de cette transition seraient terrifiants. Des bulles de vide apparaîtraient et se répandraient dans tout l’univers à la vitesse de la lumière. Elles détruiraient tout à leur passage.
Aujourd’hui ceci ne s’est pas produit car le Higgs n’a pas atteint son plus bas niveau d’énergie. Il est resté suspendu dans un niveau intermédiaire, c’est-à-dire dans un état dit métastable. La stabilité du champ de Higgs dépend de la façon selon laquelle les autres particules élémentaires interagissent avec lui. Dans l’état actuel des connaissances, cela n’est pas prévisible. On ne peut que faire des hypothèses.
Les bosons tendent à rendre le champ plus stable. Au contraire les fermions, tels que les quarks, augmentent l’instabilité., accroissant les risques de transition de phase. Les mesures récentes faites au LHC n’incitent pas à l’optimisme. Le Higgs apparaît comme métastable. Dans ces conditions, l’univers semble condamné. La seule incertitude qui demeure concerne la date de sa disparition, l’année prochaine ou dans des milliards d’années.
Les défauts dans l’espace-temps que l’on observe aujourd’hui peuvent accélérer la transition de phase. Selon le cosmologiste britannique Rajantie, il faut penser à de forts champs gravitationnels locaux, à des cordes cosmiques persistantes ou à la présence d’une population de petits trous noirs. En 2014, les cosmologistes Ruth Gregory et Ian Moss ont montré que les petits trous noirs primordiaux, à supposer qu’ils existent, possèdent des champs gravitationnels concentrés en un point unique, ce qui les rend particulièrement dangereux quand ils s’évaporent.
Références
https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_field_theory
Artt Rajantie https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.211102
New Scientist 23 nov 2024 P 35
Europe Solidaire 