Désintégration du videle vide de l'univers pourrait-il s'effondrer ?

Le « vide » sous nos pieds n'est peut-être pas l'état le plus stable. Selon les mesures actuelles, notre vide pourrait être métastable, avec une durée de vie attendue d'environ 10¹³⁹ ans. La théorie de la désintégration du vide a été élaborée par Sidney Coleman et Frank De Luccia en 1980. Cette durée de vie est si longue qu'elle n'a rien à voir avec nous. La fin « Désintégration du vide » du jeu laisse le joueur la « déclencher » à la main, ce qui est de la fiction.

Cette page explique d'abord comment débloquer la fin, puis ce qu'est réellement la désintégration du vide et un argument intéressant sur les expériences de haute énergie. Elle liste ensuite des recherches sur le champ de Higgs et l'énergie noire, et enfin trois romans qui s'y rattachent.

Comment la débloquer

• Indice : notre vide n'est peut-être que métastable.
• Condition : débloquer « Déclencher le vide », puis assister à la fin de l'univers.
• Récompense : l'univers suivant utilise un autre jeu de physique : les générateurs doublent tous les 10 possédés, mais les coûts des événements sont ×4.

Cette fin appartient à la catégorie Physique. Le nœud « Déclencher le vide » décrit une nouvelle bulle de vide plus petite qu'un atome, qui s'étend à une vitesse proche de celle de la lumière. On ne la voit pas avant son arrivée.

Ce qui est réel

• Un vide métastable : selon les mesures actuelles, notre vide pourrait être métastable, avec une durée de vie attendue d'environ 10¹³⁹ ans.
• D'où vient la théorie : la théorie de la désintégration du vide a été élaborée par Coleman et De Luccia en 1980 (Coleman avait aussi fait un travail connexe en 1977).
• Vitesse de la bulle : une vraie bulle de vide s'étendrait à une vitesse proche de celle de la lumière.

Une expérience de haute énergie pourrait-elle le déclencher ?

Dans Entendre la Voie à l'aube (2002), de Liu Cixin, un groupe de physiciens s'apprête à lancer une expérience assez énergétique pour recréer la naissance de l'univers quand le « Fuyard du risque » apparaît soudain et l'arrête. Derrière l'histoire se cache une vraie question scientifique : les expériences de haute énergie pourraient-elles déclencher la désintégration du vide ? Elle a été étudiée sérieusement. La conclusion est que les rayons cosmiques portent depuis longtemps bien plus d'énergie que n'importe quel collisionneur, et que l'univers va toujours bien.

Recherches réelles qui s'y rattachent

Les études ci-dessous portent sur le champ de Higgs, l'inflation et l'énergie noire. Ce sont des sciences réelles qui s'y rattachent, pas des preuves que le vide va se désintégrer. Elles aident seulement à expliquer ce que « vide » veut dire en physique.

• D'où vient la masse : Peter Higgs a proposé un champ remplissant tout l'espace qui donne leur masse aux particules, et prédit une nouvelle particule (Higgs, Physical Review Letters, 1964).
• Trouver la particule de Higgs : le Grand collisionneur de hadrons a trouvé une nouvelle particule vers 125 GeV, confirmant une prédiction qui attendait depuis 48 ans (collaboration ATLAS, Physics Letters B, 2012).
• L'univers inflationnaire : Alan Guth a proposé que l'univers primitif a connu une expansion exponentielle, expliquant d'un coup pourquoi l'univers est si plat et pourquoi sa température est presque la même partout (Guth, Physical Review D, 1981).
• L'expansion accélérée : en utilisant des supernovæ lointaines comme « chandelles standard », des astronomes ont constaté que l'expansion de l'univers s'accélère, et l'énergie noire est entrée en scène. Ce travail a reçu le prix Nobel 2011 (Riess et al., The Astronomical Journal, 1998).
• 42 supernovæ : une autre équipe est parvenue indépendamment à la même conclusion : il existe dans l'univers une forme d'énergie qui entraîne l'expansion accélérée (Perlmutter et al., The Astrophysical Journal, 1999).
• Le dernier chapitre de l'univers : le sort de l'univers dans des milliers de milliards d'années et au-delà : les étoiles s'éteignent, les protons peuvent se désintégrer, et les trous noirs finissent par s'évaporer (Adams et Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997). Le déblocage exige d'assister à la fin de l'univers, c'est pourquoi il se rattache à cette fin.

Fiction du jeu, pas réel

Déclencher délibérément le vide, et ce que serait un autre jeu de physique dans un nouveau vide, sont de la fiction.

Trois romans qui s'y rattachent

• L'Échelle de Schild (Greg Egan, 2002) : la théorie de la désintégration du vide est de la vraie physique, et une vraie bulle de vide s'étendrait à une vitesse proche de celle de la lumière. Dans le roman, une expérience de physique crée accidentellement un nouveau type de vide qui s'étend vers l'extérieur à la moitié de la vitesse de la lumière et engloutit tout sur son passage. Vingt mille ans plus tard, les gens cherchent encore un moyen de lui faire face.
• Les Dieux eux-mêmes (Isaac Asimov, 1972) : la conservation de l'énergie et la stabilité des constantes physiques ont été testées avec une précision extrêmement élevée. Les univers parallèles aux lois physiques différentes ne sont que de la spéculation. Dans le roman, les humains découvrent une « pompe à électrons » capable d'échanger de la matière avec un univers parallèle et obtiennent une énergie gratuite illimitée. Le prix est que les lois physiques des deux univers s'infiltrent lentement l'une dans l'autre.
• Entendre la Voie à l'aube (Liu Cixin, 2002) : voir plus haut.

Envie de lire les originaux ? Cherchez ces titres

• Higgs (1964) : « Broken symmetries and the masses of gauge bosons »
• Collaboration ATLAS (2012) : « Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC »
• Guth (1981) : « Inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems »
• Riess et al. (1998) : « Observational evidence from supernovae for an accelerating universe and a cosmological constant »