Dans les premiers instants après le Big Bang, l'Univers s'est expansé plus vite que la lumière ne pouvait le traverser. Comme un ballon que l'on gonfle, sauf qu'au lieu du caoutchouc, c'est l'espace lui-même. Sur ce ballon, des ondulations apparaissaient inévitablement – de minuscules compressions et raréfactions à partir desquelles toutes les galaxies et étoiles ont ensuite émergé. Habituellement, les physiciens décrivent ces ondulations séparément, comme si elles apparaissaient sur un fond d'expansion lisse et calme. Mais est-ce vraiment le cas ?
Les auteurs de l'article se sont demandé : et si les ondulations et le processus d'expansion n'étaient pas indépendants ? Dans le monde quantique, les particules peuvent être intriguées – liées de telle sorte que l'état de l'une détermine instantanément l'état de l'autre, même à distance. Cela ressemble à deux pendules oscillant en synchronie : poussez l'un, l'autre répond, bien que rien ne les relie. Les chercheurs ont supposé que l'onde de l'Univers décrivant l'expansion et l'onde des ondulations pourraient être tout aussi bien intriguées. Alors, les ondulations que nous voyons dans le ciel comme de faibles variations de température du rayonnement fossile devraient porter l'empreinte de cette connexion.
Les scientifiques ont construit un modèle simplifié où l'expansion mène à un futur semblable à l'Univers actuel en accélération. Ils ont calculé à quoi ressemble le spectre des ondulations si l'on prend honnêtement en compte l'intrication, au lieu de la négliger comme on le faisait auparavant. Il s'avère que des écarts par rapport aux prédictions standard existent effectivement. Ils sont minuscules, mais, surtout, nettement plus grands que les corrections habituellement associées à la gravité quantique. C'est comme chercher non pas un grain de sable sur une plage, mais un petit caillou – c'est toujours difficile, mais plus désespéré.
Pour l'instant, l'effet est trop faible pour les télescopes actuels. Mais les futures cartes du rayonnement fossile pourraient peut-être le détecter. Alors, nous verrions pour la première fois une preuve directe que la naissance de la structure dans le cosmos était un processus quantiquement intrigué. Et cela changerait notre compréhension des tout débuts – comme si nous entendions enfin non seulement la mélodie, mais l'orchestration complète de la musique du Big Bang.
Les fluctuations de température du rayonnement fossile ne représentent qu'environ 0,001% de la moyenne – c'est comme remarquer une irrégularité d'un centième de millimètre sur une table parfaitement polie d'un mètre de long.
Dans le roman « Contact » de Carl Sagan, les héros trouvent dans le rayonnement fossile un message des créateurs de l'Univers – peut-être que la véritable empreinte de l'intrication quantique s'avérera tout aussi mystérieuse.