Un univers parallèle, monde parallèle ou réalité parallèle, est un univers possédant ses propres dimensions d'espace et de temps.
Il peut s'agir d'un univers engendré par des phénomènes physiques hypothétiques, ou dans les œuvres de fiction par une modification arbitraire d'un événement. Selon les œuvres de fiction, ces univers sont décrits pour eux-mêmes ou en les faisant interagir avec notre univers, le principal pour nous.
Pour , ce que nous pensons être l'Univers dans son intégralité ne serait qu'une infime partie d'un ensemble bien plus vaste : le multivers. Selon ce scénario, il existerait une multitude d'univers, dont l'un serait celui où nous vivons. Et chacun de ces mondes serait régi par des lois différentes ; ce que nous pensions être les principes fondamentaux de la nature ne serait plus si absolu. Ainsi, les types et propriétés des particules élémentaires et de leurs interactions pourraient varier d'un univers à l'autre.
Une des théories suggérant l'idée du multivers est que le cosmos primordial a subi une expansion fulgurante, exponentielle. Au cours de cette période d'« inflation cosmique », certaines régions de l'espace auraient vu leur expansion rapide prendre fin plus tôt que d'autres, formant ce qu'on appelle des « univers-bulles », un peu comme des bulles dans un volume d'eau bouillante. Notre univers correspondrait à l'une de ces bulles, au-delà de laquelle il y en aurait une infinité d'autres.
En physique Les réalités d'Everett
Hugh Everett a proposé une interprétation de la fonction d'onde en mécanique quantique : pour lui, cette fonction décrit la réalité, et toute la réalité. Cette approche permet de décrire séparément les deux états simultanés et leur donne une double réalité qui semblait avoir disparu, dissoute dans le paradoxe (plus exactement — et ne pouvant guère qu'interférer légèrement une fois séparés). Il convient de noter que cette interprétation ne se prononce pas sur la question de savoir s'il y a duplication de la réalité (many-worlds) ou duplication au contraire des observateurs de cette même réalité (many-minds), puisqu'elles ne présentent pas de différence fonctionnelle.
Malgré sa complexité et les doutes sur sa réfutabilité, cette interprétation est utilisée en physique au même titre que celle de la décohérence et celle de Copenhague, et présente ainsi les lois quantiques comme exactes et complètes, plutôt que simplement statistiques.
L'utilisation de l'adjectif parallèle est ici légèrement impropre, puisque de tels univers ont justement au moins un point commun dans leur passé. Il serait plus correct de parler d'univers divergents.
Explication vulgarisée Dans la trilogie À la croisée des mondes, les univers parallèles au sens d'Everett jouent un rôle majeur. Un des personnages explique donc comment se produit la séparation entre les univers :
Univers « miroir »
L'énigme de l'antimatière (« pourquoi n'y a-t-il que peu d'antimatière dans l'univers ? », ou en d'autres termes « pourquoi est-ce la matière qui l'a emporté sur l'antimatière ? ») a également débouché pour quelques-uns sur l'hypothèse d'un univers parallèle. La physique avance la raison de la violation de la symétrie CP, tandis que la métaphysique invoque le principe anthropique, mais aucune n'explique de cause fondamentale de cette asymétrie entre matière et antimatière, puisque si la matière et l'antimatière sont nées de la même énergie mère, on les imaginerait au contraire créées en proportions égales, l'univers n'ayant pas de préférence.
Le physicien soviétique Andrei Sakharov émit alors en 1967 l'hypothèse de l'existence d'un univers parallèle, où de manière symétrique l'antimatière prédominerait sur la matière. La partition de l'univers fondamental en deux univers parallèles dans lesquels prédominerait la matière pour l'un et l'antimatière pour l'autre pourrait ainsi réconcilier logique et expérience. Cet univers jumeau serait CPT-symétrique par rapport au nôtre, c'est-à-dire que non seulement la matière y serait remplacée par l'antimatière (symétrie C), mais également la flèche du temps y serait renversée (symétrie T) et serait géométriquement inversée par rapport au nôtre (symétrie P). Cette hypothèse a débouché sur quelques travaux scientifiques (Jean-Pierre Petit et Gabriel Chardin l'ont explorée).
Recherche En 2017, des chercheurs du laboratoire Fermilab proposèrent une expérience visant à vérifier si des neutrons pouvaient passer de notre univers vers un univers miroir. Ceci a été l'objet d'un preprint disponible chez ArXiv qui a proposé la mise en œuvre d'une expérience permettant d'affirmer ou infirmer à une meilleure précision que des neutrons pourraient passer dans un univers miroir. Une expérience un peu similaire a été mise en œuvre à l'Institut Laue-Langevin de Grenoble ayant pour but de mesurer la distance minimale entre notre univers et un univers parallèle en application de la théorie des cordes.
En 2018, dans l'article A Smooth Exit from Eternal Inflation? de Stephen Hawking et , publié le , les deux scientifiques veulent « transformer l’idée d’un Multivers en un cadre scientifique qu’il est possible de tester ». Selon plusieurs chercheurs, un tel article pourrait déboucher sur un prix Nobel. A condition d'autoriser l'attribution d'un Nobel post-mortem, Stephen Hawking étant décédé le .
Dans la fiction Les auteurs ont exploité les différents types d'univers parallèles dans leurs scénarios :
Dimensions supplémentaires Est parfois appelé « autre dimension » un univers qui existe en même temps que l'univers connu, sans aucun lien entre les événements entre les deux univers. L'idée est d'introduire une coordonnée, et donc une dimension d'espace supplémentaire. En se déplaçant suivant cette quatrième dimension, on accède à un univers différent. D'où l'abus de langage consistant à appeler cet univers une autre dimension.
Univers parallèles au sens d'Everett Dans sa trilogie À la croisée des mondes, Philip Pullman précise explicitement que les différents univers résultent des processus quantiques. C'est également le cas dans Le Guide du voyageur galactique, quoique l'auteur tourne en dérision l'idée d'expliquer comment une interaction d'un neutrino a pu changer le destin d'un univers (l'auteur précise que le neutrino est bien la cause, mais que les historiens préfèrent flemmarder que d'expliquer pourquoi).
Dans son Cycle des Princes d'Ambre, une saga d'heroic fantasy, l'écrivain Roger Zelazny exploite l’hypothèse d'existence d'univers multiples (aussi désignés par le vocable multivers) exprimée par le physicien Hugh Everett.
Frederik Pohl développe également les univers multiples issus de la physique quantique dans .
Généralement, la construction d'un univers parallèle par l'auteur est l'occasion de mettre les univers en rapport, par exemple en faisant voyager un personnage d'un univers à l'autre. Dans L'Effet Tegmark-Everett, l'écrivain François Darnaudet imagine qu'un jeune homme, orphelin de père, visite son père, toujours vivant, dans un univers où l'alter ego du jeune homme vient de se suicider. Dans le même roman est traité le thème du "suicide quantique".
Certains « univers parallèles » apparaissant dans les œuvres de fiction sont assez difficiles à classer comme des univers parallèles au sens d'Everett. Par exemple, dans les Marvel Comics, on aurait du mal à expliquer avec un événement à l'échelle quantique la divergence entre la réalité du Mutant X et l'univers d'origine d'Havok, qui se trouve piégé dans cette réalité.
Univers miroir Reprise de la théorie de Sakharov, l'idée d'un univers miroir fait d'antimatière a inspiré certains auteurs de science-fiction. Mais l'inversion ne s'arrête pas là, car dans l'univers DC Comics, l'inversion des charges de la matière conduit aussi à celle des rôles des personnages, fictifs comme réels : dans l'univers d'antimatière, Lex Luthor défend le monde contre des criminels comme Ultraman, l'équivalent de Superman, et Christophe Colomb est un Américain qui a découvert l'Europe.
Le nom d'univers « miroir » pourrait aussi être utilisé pour désigner l'univers que parcourt Alice dans De l'autre côté du miroir. Cet univers est inversé d'une manière absurde (il faut courir pour rester au même endroit, ne pas bouger pour se déplacer). Le roman de Lewis Carroll étant antérieur à la découverte de l'antimatière, certains physiciens ont justement employé Alice comme métaphore pour décrire l'univers d'antimatière.
L'« univers miroir » de Star Trek qui, bien que présentant une situation diamétralement opposée lors de ces premières apparitions à l'écran, a la possibilité d'évoluer indépendamment de l'univers « nominal », sans influence de celui-ci et donc sans rester réellement un « univers inversé ». Celui-ci n’est d’ailleurs, dès le début, pas une « inversion totale » contrairement à celui de DC Comics.
Le concept d'univers miroir est également le fil conducteur de la série Fringe, encore qu'il se conjugue avec l'uchronie, l'un des personnages ayant modifié le continuum de l'autre univers en allant y trouver le double de son fils disparu.
Univers divergents par changement du passé Dans les œuvres de fiction autorisant le voyage dans le temps, un des modes de résolution des paradoxes temporels est de décider que le voyageur temporel se retrouve après son voyage dans un univers parallèle. Comme dans Les Vaisseaux du temps de Stephen Baxter.
Certains vulgarisateurs scientifiques évoquent ce type d'univers quand ils évoquent la possibilité du voyage dans le temps. Généralement, l'univers est identique à l'univers d'origine du voyageur, jusqu'au point d'intervention du voyageur.
Par exemple le jeu vidéo Freedom Fighter nous montre une déformation temporelle qui crée une nouvelle réalité, ici ce ne sont plus les Américains qui ont gagné la guerre froide mais les Russes. Le jeu montre l'invasion des États-Unis par les Russes en l'an 2003. Ce genre de déformation temporelle s'appelle une uchronie.
Ce type d'univers parallèles est abordé dans des films tels que Retour vers le futur 2, Le Sortilège de Cendrillon, Shrek 4, Watchmen, Terminator Genisys ou encore Star Trek (film de 2009). Il est aussi utilisé dans le visual novel Steins;Gate.
Combinaison des deux possibilités précédentes Certains auteurs choisissent d'envoyer les voyageurs temporels dans des univers parallèles ayant divergé avant même l'arrivée du voyageur. C'est par exemple le sort de Rachel Summers, qui voyageant dans le passé pour tenter d'empêcher la mise en place de la dictature des sentinelles, arriva dans un univers parallèle où ses parents n'ont jamais eu d'enfant ensemble, et cela était provoqué par des événements antérieurs à son intervention.
Hyperespace
On appelle hyperespace un espace dont le nombre de dimensions est supérieur à trois et dans lequel serait plongé l'espace tel qu'on le connaît. En science-fiction, il est majoritairement utilisé pour voyager très rapidement entre les planètes. Certaines technologies comme l'hyper-propulsion permettent aux vaisseaux de passer de l'espace normal à l'hyperespace pour aller d'un point à un autre de l'espace réel en parcourant une distance plus courte. Ce procédé est vaguement inspiré de la relativité générale.
Les What if…? de Marvel et autres expériences de pensée Marvel Comics a popularisé le genre des histoires alternatives, divergeant de l'histoire principale par un événement ou un choix fait par un personnage. Il est difficile d'affirmer s'il s'agit d'univers parallèles au sens d'Everett, mais d'un point de vue interne pour les personnages, ces univers ne sont pas de simples expériences de pensée, puisque le Gardien, un des êtres transcendants du multivers, indique qu'il contemple une autre réalité à l'introduction de chaque What if…?.