Et si l’univers était un hologramme géant ?

D'après une récente étude publiée dans la revue "Physical Review Letters", l'univers n'existerait pas en trois dimensions, comme on pourrait s'y attendre a priori,  mais seulement en deux. Ce ne serait qu'affaire de perception. Selon cette théorie, la surface plane de l'univers contiendrait tous les éléments nécessaires pour que nous ayons l'impression que le monde se présente en trois dimensions. Exactement comme le ferait un hologramme. D'où l'appellation "principe holographique". Tout tiendrait dans la théorie des cordes : selon cette dernière, la gravité qui régit notre univers serait constituée de "cordes" fines et vibrantes appelées "gravitons". Ce seraient ces cordes qui donneraient naissance auxdits hologrammes qui donnent à notre univers cette apparence de 3D. Une notion très difficile à se représenter, à propos de laquelle les scientifiques restent encore très prudents.

Atlantico : Cette théorie est-elle nouvelle ?

Matti Jarvinen : L'idée d'un univers en deux dimensions, un univers holographique en quelque sorte, n'est pas nouvelle. Cette théorie a été introduite par Gerard Hooft (un physicien néo-zélandais, ndlr) en 1994.

Mais selon moi, la recherche publiée dans Physical Review Letters ne constitue pas une nouvelle théorie. Je dirais plutôt que c'est un petit pas vers une explication plus mathématique, plus précise d'anciens concepts.

A l'origine, les hologrammes sont liés aux recherches sur la théorie des trous noirs, dont on a constaté que l'horizon à deux dimensions présentait des propriétés qui étaient habituellement rattachées à des objets en trois dimensions.

Quel est le lien avec l'hologramme ?

En l'occurrence le terme d'holographie signifie simplement que l'information relative à un objet peut être encodée dans une théorie évoluant dans un nombre de dimensions plus petit que l'objet lui-même. Le nom de "principe holographique" fait référence aux hologrammes qui peuvent être réalisés dans la "vraie" vie, à savoir qu'une information en deux dimensions peut être utilisée pour construire l'illusion d'un objet en trois dimensions.

Quand cette théorie pourrait-elle se vérifier ?

De manière générale les théories exprimées en physique ne sont pas "prouvées", mais comparées à d'autres recherches, et acceptées si les scientifiques parviennent à se mettre d'accord. Dans le cas qui nous occupe, la recherche présentée dans PLR a surtout une valeur théorique, qui consiste à tester une équivalence holographique supposée par rapport à des théories à deux ou trois dimensions. En réalité personne n'attend de ces théories qu'elles décrivent une réalité physique. Il est peut-être possible d'apporter la preuve d'une telle équivalence, mais jusqu'ici personne n'a pu le faire.