Dans le sous-sol de l’Institut Kirchhoff pour la physique en Allemagne, les chercheurs simulent l’univers tel qu’il aurait pu exister peu de temps après le Big Bang. Ils ont créé une simulation de champ quantique de table qui consiste à utiliser des aimants et des lasers pour contrôler un échantillon d’atomes de potassium-39 maintenus à proximité de zéro absolu. Ils utilisent ensuite des équations pour traduire les résultats à cette échelle pour explorer les caractéristiques possibles de l’univers primitif. Le travail accompli jusqu’à présent montre qu’il est possible de simuler un univers avec une courbure différente. Dans un univers courbé positivement, si vous vous déplacez dans n’importe quelle direction en ligne droite, vous reviendrez à votre point de départ. Dans un univers courbé négativement, l’espace est courbé en forme de selle. L’univers est actuellement plat ou presque plat, selon Marius Sparn, étudiant en doctorat à l’Institut Kirchhoff pour la physique. Mais au début de son existence, il aurait pu être plus positivement ou négativement courbé. «Si vous avez une sphère très grande, comme la Terre ou quelque chose, si vous ne voyez qu’une petite partie de celle-ci, vous ne savez pas – est-ce fermé ou est-ce infiniment ouvert? a déclaré Sabine Hossenfelder, membre du Munich Center for Mathematical Philosophy. «Cela devient une question philosophique, vraiment. Les seules choses que nous savons viennent de la partie de l’univers que nous observons. Normalement, la manière dont les gens le formulent est que, pour autant que nous le sachions, la courbure dans cette partie de l’univers est compatible avec zéro. » Sparn était l’un des auteurs d’un article de recherche intitulé «Simulateur de champ quantique pour la dynamique dans l’espace-temps courbé», publié dans Nature en novembre 2022. Il a collaboré avec des scientifiques de Belgique, d’Espagne et d’Allemagne. L’équipe a étudié trois scénarios possibles pour l’expansion initiale de l’univers – constante, accélérée et décélération. L’expérience de table a impliqué la mise du potassium-39 dans une cellule de verre entre un ensemble de grandes bobines magnétiques au-dessus et en dessous de celles-ci, a déclaré Sparn. Ces bobines magnétiques, ainsi que quelques lasers, ont été utilisés pour contrôler le comportement de l’échantillon. Les atomes étaient piégés dans une mince couche qui peut être considérée comme bidimensionnelle, selon une déclaration de presse de l’Université de Heidelberg.
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