Vivons-nous dans un hologramme ? Pourquoi la physique est toujours fascinée par cette idée

La théorie de l’univers holographique continue de préoccuper les physiciens, 25 ans après sa première publication. Voici de quoi il s'agit

Par Katie McCormick

3 mai 2023

Pooka effrayant

EN NOVEMBRE 1997, un jeune physicien nommé Juan Maldacena a proposé une idée presque ridiculement audacieuse : l’espace-temps, la structure de l’univers et apparemment la toile de fond sur laquelle se déroule la réalité, est un hologramme.

Pour ceux qui travaillaient à l'époque dans les domaines de la physique des particules et de la gravité, la proposition de Maldacena était aussi surprenante qu'ingénieuse. Avant sa publication, la notion d'univers holographique était « très lointaine », explique Ed Witten, physicien mathématicien à l'Institut d'études avancées de Princeton (IAS), dans le New Jersey. "J'aurais décrit cela comme une spéculation sauvage."

Et pourtant, aujourd’hui, un peu plus de 25 ans plus tard, l’univers holographique est largement considéré comme l’une des avancées les plus importantes des dernières décennies. La raison en est qu’elle touche au mystère de la gravité quantique – l’unification tant recherchée de la physique quantique, qui régit les particules et leurs interactions, et de la relativité générale, qui présente la gravité comme le produit d’un espace-temps déformé.

Là encore, vous pourriez vous demander pourquoi l’idée est si appréciée étant donné qu’elle reste une conjecture mathématique, ce qui signifie qu’elle n’est pas prouvée, et que l’univers modèle auquel elle s’applique a une géométrie bizarre qui ne ressemble pas à notre univers.

Il s’avère que la réponse est double. Premièrement, la conjecture holographique a contribué à donner un sens à des problèmes autrement insolubles en physique des particules et dans les trous noirs. Deuxièmement, et c’est peut-être plus intrigant, les physiciens ont enfin commencé à progresser dans leurs tentatives pour démontrer que le principe holographique s’applique au cosmos dans lequel nous vivons réellement.

Maldacena, désormais également à l'IAS, s'est à l'origine inspirée de deux branches distinctes de…