EXISTE-T-IL PLUS DE 3 DIMENSIONS ? - Voyage dans l'espace-temps

Publié le 6 avril 2012 par Galaxien

Existe-t-il plus de 3 dimensions ?, est un documentaire (0h43) de la série Voyage dans l'espace-temps présenté par Morgan Freeman qui, avec l'appui des dernières théories scientifiques, cherche à découvrir les secrets qui se cachent derrière d’autres dimensions.

En physique et en mathématique, la notion de dimension signifie d'abord le nombre de directions indépendantes, puis a été étendu.
On peut simplifier sa définition en disant que la dimension d'un espace est le nombre de variables qui servent à définir un état, un événement. Ainsi par exemple, on dit classiquement que notre univers est à quatre dimensions, puisqu'un événement se définit par la position dans l'espace, x, y, z, et l'instant T auquel cet événement survient.
Un objet volumique constant, c'est-à-dire dont les propriétés sont indépendantes du temps, du moins durant l'étude, est dit à trois dimensions, car il faut trois nombres, x, y, z, pour désigner un de ses points.
Un objet plan comme une feuille de papier dont on néglige l'épaisseur est dit à deux dimensions, car il faut deux nombres, x et y, pour désigner un de ses points.
Un objet linéaire comme un fil dont on néglige l'épaisseur est dit à une dimension, car il suffit d'un seul nombre x pour désigner un de ses points.
Un objet ponctuel comme un point dont on néglige la taille est dit de dimension zéro, car une fois que l'on a désigné le point, on n'a besoin d'aucun paramètre supplémentaire pour le trouver.

Selon la théorie des cordes, notre monde, apparemment tridimensionnel, serait non pas constitué de trois dimensions spatiales, mais de 10, 11, ou même 26 dimensions. Sans ces dimensions supplémentaires, la théorie s’écroule. En effet, la cohérence physique, fonction d’onde donnant des probabilités non-négatives, impose la présence de dimensions supplémentaires.
La raison pour laquelle elles restent invisibles, est qu’elles seraient enroulées par le procédé de la réduction dimensionnelle à une échelle microscopique, soit des milliards de fois plus petit qu’un atome, ce qui ne nous permettrait pas de les détecter.
Si on imagine un câble vu de loin, celui-ci ne représente qu’une droite sans épaisseur, un objet unidimensionnel. Si l’on se rapproche assez près, on s’aperçoit qu’il y a bien une deuxième dimension, celle qui s’entoure autour du câble.
D’après la théorie des cordes, le tissu spatial pourrait avoir de très grandes dimensions comme nos trois dimensions habituelles mais également de petites dimensions enroulées sur elles-mêmes.
Les espaces de Calabi-Yau sont des variétés qui jouent le rôle des dimensions enroulées. C’est une forme extrêmement complexe constituée à elle seule de 6 dimensions. Grâce à eux, on se retrouve bien avec dix dimensions, c'est à dire nos quatre dimensions habituelles avec trois d’espace et un de temps, ainsi que les six des espaces de Calabi-Yau.

Dans la vie quotidienne, nous habitons donc un espace à trois dimensions que nous connaissons depuis des siècles avec en plus le temps qui peut être considéré comme une quatrième dimension, tel que l’a montré Albert Einstein.
Alors même que nous commençons à nous habituer à l’idée d'un monde à quatre dimensions, certains théoriciens ont émis des prédictions plus folles que tout ce que Einstein avait pu imaginer.
La théorie des cordes suppose l'existence de six dimensions supplémentaires, que nos sens ne peuvent percevoir. Des scientifiques ont exploité cette idée pour tenter d’élucider un mystère qui laisse les physiciens perplexes depuis un certain temps à savoir, pourquoi la gravité est-elle beaucoup plus faible que les autres forces fondamentales, et le vecteur de cette force, le graviton, existe-t-il et où le trouver ? L’idée est que nous ne ressentons pas pleinement les effets de la gravité dans le monde de tous les jours. La gravité ne nous semblerait plus faible que parce que sa force serait diffusée dans d’autres dimensions spatiales.
Des preuves expérimentales seront nécessaires pour savoir si ces suggestions ne sont que le produit d’esprits à l’imagination débordante, ou constituent une formidable avancée de la connaissance.
Des expériences à haute énergie pourraient "déplier" les dimensions cachées suffisamment pour permettre aux particules de circuler entre les le monde normal en 3D et les autres dimensions. Cela pourrait se manifester par la disparition soudaine d’une particule passant dans une dimension cachée, ou par l’apparition inopinée d’une particule dans une expérience. Qui sait où une telle découverte pourrait nous mener...

Dans le domaine de la science-fiction, la quatrième dimension désigne, soit une quatrième dimension spatiale qui serait responsables de faits insolites, soit une autre dimension, celle-ci, temporelle et non spatiale, c'est à dire le temps à travers lequel les protagonistes pourraient voyager comme par exemple avec la vitesse supraluminique.
Par extension, le terme dimension a finalement été utilisé pour caractériser les mondes dits "parallèles" par lesquels on ne peut pas accéder en voyageant dans l'espace, on ne peut y accéder qu'en utilisant un appareil ouvrant une faille entre les dimensions, ou bien à l'occasion d'un événement accidentel. On dit que le monde parallèle est situé dans une autre dimension.