L’un des grands défis de la physique est l’unification, ou plutôt la réconciliation, de la mécanique quantique avec la gravité. Le conflit entre ces deux domaines s’est manifesté à de nombreuses reprises, mais au-delà des différences, les experts continuent de chercher cette pièce précieuse du puzzle qui nous échappe encore. Le fameux principe holographique fait partie de cette quête, et, en termes très simples, il propose que nous existons comme information bidimensionnelle à la frontière de l’univers, tandis que l’univers lui-même est une expression de cette information... un hologramme 3D, pour ainsi dire.
Le monde de la physique a été complètement bouleversé lorsqu’un jeune scientifique nommé Stephen Hawking a reconnu que tout ce qui tombe dans un trou noir, y compris son information, se perd complètement et ne peut être récupéré. Les experts en mécanique quantique ont aussitôt vu cela comme un paradoxe et, pour dire les choses d’une certaine manière, ils n’étaient pas d’accord avec Hawking. L’un de ces experts est Leonard Susskind, qui a déclaré que Hawking avait tort parce que sa conclusion viole l’une des lois fondamentales de l’univers, à savoir la conservation de l’information.
Susskind a écrit un livre sur sa « bataille » avec Hawking, « The Black Hole War », qui est vivement recommandé à quiconque souhaite en savoir plus. Les différences entre Hawking et Susskind (et le débat qui a suivi) ont conduit à ce que l’on appelle aujourd’hui le principe holographique, présenté par le physicien Gerard ’t Hooft et Susskind lui-même, et que le monde semble avoir interprété ainsi : L’univers... est un hologramme.
L’univers holographique
Mais avant de poursuivre avec l’univers, revenons aux trous noirs. Grâce au principe holographique, ’t Hooft et Susskind ont développé l’idée que lorsqu’un objet tombe dans un trou noir, l’horizon finit par jouer le rôle de « film photographique », gardant une copie exacte de l’objet, et ce qui est tombé à l’intérieur est son image tridimensionnelle.
En d’autres termes, l’objet est à deux endroits en même temps, mais le plus intéressant est que le principe holographique ne s’applique pas exclusivement aux trous noirs, mais s’étend également à l’univers tout entier. Tout ce que nous touchons, voyons et ressentons est une projection 3D des informations stockées au seuil cosmologique. Alors... quelle est la version réelle ? Selon Susskind, peu importe. Les mathématiques indiquent que les deux sont équivalentes, mais c’est une question que nous ne pouvons pas laisser passer.
Il en va de même pour la suivante : quelles sont les chances pour que cela soit vrai ? Les dernières études basées sur l’analyse du rayonnement du fond micro-onde ont appliqué le principe holographique pour prédire le manque d’uniformité (écarts spécifiques) dans ce fond, et leurs résultats ont été bien plus précis que prévu. Évidemment, nous ne faisons ici qu’effleurer la surface, et il faudra encore des années d’études pour confirmer ou infirmer la validité du principe holographique. Jusqu’à lors... « Ordinateur, fin du programme ? »
