Un coup de pouce quantique sauve une vieille théorie express
L'Univers primordial s'est développé à une vitesse prodigieuse – en une fraction de seconde à peine, il a gonflé jusqu'à des dimensions gigantesques. Les physiciens décrivent cette poussée par une seule grandeur : l'exposant dans une formule qui ressemble à la pente d'une colline. Plus la pente est raide, plus la bille dévale vite – c'est-à-dire plus l'espace s'est étendu rapidement.
Pendant longtemps, on a pensé que les pentes simples, à faible inclinaison – disons, comme celle d'une dune de sable – ne convenaient pas : elles dessinent un ciel qui ne correspond pas à ce que voient les télescopes. Mais les auteurs de l'étude ont ajouté aux calculs une ondulation invisible de l'espace lui-même – des corrections quantiques au volume, qui ne deviennent perceptibles qu'à des densités prodigieuses. Cette ondulation agit comme un vent contraire : elle freine un peu la bille, modifiant sa trajectoire.
Résultat : les anciens modèles avec les exposants 1/3, 2/5 et 2/3, telles des voiles recousues, attrapent à nouveau le vent des observations. Sans l'ondulation quantique, ils passaient à côté de la cible ; avec elle, ils s'inscrivent proprement dans les couloirs étroits tracés par les cartes les plus précises du rayonnement fossile.
Si l'Univers s'était expansé selon le scénario le plus raide parmi ceux testés (exposant 2/3), il serait devenu inconcevablement immense en une fraction de seconde – mais l'ondulation quantique de l'espace adoucit cette course juste assez pour que le ciel soit tel que nous le voyons.
Dans le roman de Greg Egan, « La Cité des permutants » (titre original : Schild's Ladder), les lois de la physique changent selon les régions de l'espace – ici, les corrections quantiques réécrivent en douceur les règles aux tout premiers stades, et le résultat se voit dans tout le ciel.