Une poignée de sable se dépose sur la table. Les grains s'arrangent de différentes manières, mais si la poignée est grande, le volume total change à peine. C'est à peu près ainsi que fonctionne la gravité classique : l'espace semble lisse et déterminé. Mais si l'on examine de plus près les grains individuels, on découvre qu'au niveau quantique, le volume lui-même cesse d'être fixe. Il devient une variable aléatoire pour laquelle on peut calculer des probabilités.
Les auteurs de l'étude ont pris les formules connues pour l'expansion de l'Univers et les ont réécrites dans le langage des probabilités. Au lieu de se demander « quel est le volume ? », ils ont demandé : « avec quelle probabilité le volume sera-t-il tel ou tel ? ». Les calculs ont été effectués pour plusieurs approximations – de la classique grossière à la quantique exacte en deux dimensions. En classique, la probabilité est concentrée autour d'une seule valeur – celle que nous observons. Mais plus les corrections quantiques s'intensifient, plus le pic s'élargit. Dans le régime quantique extrême, la distribution commence à favoriser les univers minuscules.
Cela ressemble à une loterie où les billets avec de grands numéros gagnent souvent tant que les règles sont classiques. Mais si l'on change les règles, le gain se déplace vers les billets avec de minuscules numéros. Il en va de même ici : le grand cosmos familier n'est que l'issue la plus probable dans un monde d'effets quantiques faibles. Renforcez-les – et un univers de la taille d'un pois devient plus probable.
En deux dimensions, les calculs ont pu être menés jusqu'à une réponse exacte en utilisant des mathématiques issues de la théorie des cordes. Il s'est avéré que là aussi, les effets quantiques préfèrent les univers plus petits.
Dans le roman « M. Tompkins au pays des merveilles », George Gamow a envoyé son héros dans un monde où les effets quantiques sont visibles à l'œil nu. Là, le volume d'une pièce pouvait changer d'une inspiration à l'autre – presque comme dans ce travail.