Question d'origine :
Bonjour c'est quoi la 5ème dimension ? ?
Réponse du Guichet
Au commencement il y avait... zéro dimension. Puis il y en eut trois, puis quatre, puis cinq et même davantage ! Il y aurait jusqu'à 10500 configurations possibles dans l'objet mathématique nommé "espace de Calabi-Yau". Autant scientifique que philosophique et spirituelle, la question d'une cinquième dimension fait l'objet de beaucoup d'ouvrages de recherches, de littérature, de films et de séries.
Bonjour,
Les trois dimensions de notre espace visible, tangible, sont figurées géométriquement par
la largeur (gauche/droite) d'axe x, ou abscisse ;
la profondeur (avant/arrière) d'axe y, ou ordonnée ;
la hauteur (haut/bas) d'axe z, ou cote.
A ces dimensions s'ajoute une quatrième, "T", celle de l'espace-temps qui nous fait dire que nous vivons dans un univers à 4 dimensions spatio-temporelles. Puis une cinquième est présentée pour la première fois en 1921, il s'agit de la Théorie de Kaluza-Klein. Elle "tente d'unifier les deux interactions fondamentales que sont la gravitation et l'électromagnétisme." Mais c'est "le physicien suédois Oskar Klein [qui] adjoignit une nouveauté à la théorie de Kaluza en donnant à la 5e dimension une forme enroulée et une longueur extrêmement petite."
Wikipédia explique ainsi le principe de base de cette théorie :
Nous vivons apparemment dans un univers à 4 dimensions spatio-temporelles. Cette théorie réfute cela : nous vivrions, en fait, dans un univers comportant un nombre plus élevé de dimensions. Au départ, la théorie avançait l'existence de 5 dimensions d'espace-temps. La 5e dimension serait une dimension enroulée en cercle. Cette nouvelle dimension est invisible à nos yeux, sa taille vaut la longueur de Planck, c'est-à-dire 10-33 cm. Il nous est impossible de nous mouvoir en elle, vu notre taille énorme en comparaison.
Ensuite, la théorie des cordes, puis la théorie M, s'inspirèrent des idées de cette théorie. Les équations de la théorie des cordes n'ont de sens que si les cordes évoluent dans un univers muni de 10 dimensions spatio-temporelles. Dans ce cas, l'enroulement des dimensions se fait alors en une forme plus complexe qu'est l'espace de Calabi-Yau, variété ayant des extensions dans 6 dimensions.
Cela soulève un paradoxe : pourquoi certaines dimensions sont enroulées alors que d'autres ne le sont pas ? On pense que, durant l'ère de Planck, toutes les dimensions étaient enroulées, et avaient donc la taille caractéristique d'une dimension enroulée. Elles étaient prisonnières des cordes et certaines dimensions ont réussi à s'en libérer alors que les autres sont restées enroulées. Les dimensions dites étendues (celles que l'on perçoit) ont donc la taille de l'univers...
L'article de Romain Fouchard, Et si il existait une 5e dimension ? paru sur le site web de Science et Vie en juillet 2021 donne également des éclaircissements et pose d'autres questions :
Cette cinquième dimension prend racine dans la théorie des cordes, pensée pour marier la gravité à la mécanique quantique. Cette théorie suppose 1 dimension temporelle et 10 dimensions spatiales, dont 7 compactées dans des cercles minuscules, cachés à notre vue. Mais Françoise Combes, astrophysicienne lauréate de la médaille d'or 2020 du CNRS, n'oublie pas de le souligner : « la théorie des cordes, pourtant bien justifiée théoriquement, n'a jamais pu être vérifiée ». Alors, peut-on réellement croire en une 5e dimension ?
...
A la fin des années 1990, un mystère torture l'esprit des scientifiques : la faiblesse de la gravité. Au niveau macroscopique, cette force peut sembler importante mais, une fois remise à l'échelle des autres forces fondamentales (électromagnétique, nucléaire faible et nucléaire forte), elle est ridiculement faible. Comment l'expliquer ? « Peut-être bien à l'aide d'une dimension supplémentaire suffisamment large », rappelle Marco Cirelli. La force de gravité pourrait ainsi trouver un passage et agir également dans la cinquième dimension, ce qui diminuerait l'impact général de ses effets. Avec le temps a germé l'idée d'autres forces et, pourquoi pas, d'autres particules... aux propriétés insoupçonnées. « Et si certaines de ces particules perdues dans la cinquième dimension jouaient en fait le rôle des particules de matière noire ? », glisse Marco Cirelli...
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A lire également, l'article Combien de dimensions l’Univers a-t-il ? publié en 2021 sur Pour la Science, magazine de vulgarisation scientifique. Celui-ci dresse un historique de la recherche sur le nombre de dimensions depuis Aristote, thématique abordée par
- des théologiens dont Edwin A. Abbott, auteur de Flatland : Fantaisies en plusieurs dimensions, publié en 1884,
- des écrivains dont A. K. Dewdney, Le Planivers paru en 1984,
- des cinéastes, Interstellar de Christopher Nolan, 2014,
- des realisateurs de séries, Stranger Things de Matt et Ross Duffer, 2016, aussi adaptée en bande dessinée, La Cinquième Dimension (The Twilight Zone ou The New Twilight Zone) basée sur la série La Quatrième Dimension créée par Rod Serling en 1959.
On y comprend que cette question occupe autant les esprits scientifiques, philosophiques que spirituels. En effet, à l'instar du héros de Flatland découvrant d'autres dimensions, il est cohérent de s'interroger sur la réalité perceptible, visible que chaque vivant a de son monde. Il est tentant de croire à la multitude du monde et de reconsidérer la place des humain·es dans le multivers.
BIBLIOGRAPHIE
En sciences
Conversation sur les multivers : mondes possibles de l'astrophysique, de la philosophie et de l'imaginaire / menée par Isabelle Joncour, 2020
Il est possible de penser autrement le monde, de penser que des univers multiples existent. Entre science et science-fiction, au coeur de la physique théorique et de l'extrapolation des lois de la nature pour leur faire dire ce qu'elles peuvent décrire, l'hypothèse est passée au crible des critères scientifiques et philosophiques. La littérature a exploité ce sujet. Source Electre
Des univers multiples : nouveaux horizons cosmiques / Aurélien Barrau, 2020
Notre cosmos ne serait-il qu'un îlot dérisoire perdu dans un vaste multivers ? Ces univers multiples sont-ils imbriqués les uns dans les autres, tels des poupées russes ? Sont-ils régis par les mêmes lois ou sont-ils des univers-bulles indépendants ?
Conséquence de théories pour certaines bien établies, le concept d'univers multiples nous contraint à redessiner les contours du réel et à repenser nos mythes fondateurs, nos croyances profondes. La mesure détaillée du rayonnement cosmologique fossile ouvre aujourd'hui la voie à de nouvelles approches. Faisant le point sur ces avancées, Aurélien Barrau nous dévoile, dans cette édition actualisée, les théories cosmologiques les plus audacieuses. Source 4e de couverture
De l'infini : horizons cosmiques, multivers et vide quantique / Jean-Pierre Luminet, Marc Lachièze-Rey, 2019
Les auteurs font le point sur la notion d'infini en physique et en mathématiques. Ils démontrent que sa position dans les sciences physiques est lié à son statut métaphysique et ils examinent son actualité, l'infiniment grand et l'infiniment petit. A jour des récentes découvertes. Avec deux nouveaux chapitres sur les notions d'horizon cosmique et d'univers multiple. Source Electre
Les univers parallèles : du géocentrisme au multivers / Tobias Hürter et Max Rauner, 2012
Et si notre univers n'était qu'un parmi d'autres ? Et si chaque homme possédait une infinité de doubles ? Pour les théoriciens du Big Bang comme pour ceux de la mécanique quantique, cette idée de pluralité est un hypothèse permettant de résoudre nombre de questions. Les auteurs racontent l'épopée des théories physiques, faites de changements radicaux de paradigme et de violentes controverses.
Entretiens sur la multitude du monde / Thibault Damour, Jean-Claude Carrière, 2002
En ce début de troisième millénaire, il n'y a plus d'histoire prédéterminée, inexorable, livrée à des force mécaniques. L'univers se révèle léger, instable, multiple dans la superposition d'une infinité d'histoires possibles dont nous ne percevons qu'un mince faisceau.
En philosophie
De la pluralité des mondes / David Lewis, 2007
Dans ce livre, D.K. Lewis (1941-2001), figure majeure de la philosophie analytique contemporaine, prend la défense du réalisme modal, c'est-à-dire de la thèse selon laquelle le monde dont nous faisons partie n'est qu'un monde parmi une pluralité de mondes, et selon laquelle nous ne sommes, nous qui l'habitons, qu'un petit nombre parmi tous ceux qui habitent tous les mondes.
La philosophie au risque de l'intelligence extraterrestre / Thibaut Gress, Paul Mirault, 2016
Peut-on introduire la question des intelligences extraterrestres en philosophie de manière rigoureuse ? Le présent ouvrage fait le pari d'une réponse positive. S'appuyant sur l'histoire de la philosophie, il propose de démontrer la légitimité philosophique d'une telle interrogation. Loin d'être rarissimes, les intelligences extraterrestres apparaissent depuis les Présocratiques et s'étendent jusqu'à Husserl, Bergson et Lewis en passant par Thomas d'Aquin, Descartes, Leibniz et Kant pour ne citer que les plus célèbres. Nous invitons le lecteur à une sorte d'introduction à l'histoire de la philosophie à travers ce thème peu courant, revisitant les questions métaphysiques et cosmologiques et proposant une nouvelle interprétation du sens de la moralité kantienne à partir de l'identité des êtres raisonnables. Pour n'être pas quantitativement majeur dans les écrits philosophiques, le thème de l'intelligence extraterrestre n'en a pas moins sa place légitime dans la réflexion rationnelle. Il constitue peut-être même une des problématiques les plus impérieuses de notre avenir proche. Source éditeur
Qu'est-ce que le réel ? / Jean-Marc Ferry, 2019
L'auteur recense les nouvelles croyances véhiculées par Internet, qui se gravent dans l'imaginaire collectif, telles que les enfants indigo, la terre creuse ou les bases US secrètes. Ce phénomène invite à se reposer la question métaphysique de savoir ce qu'est le réel. Le philosophe interroge donc son impact et discute des conséquences de celui-ci sous le prisme des théories contemporaines. Source Electre
En littérature
Il existe d'autres mondes / Pierre Bayard, 2013
A suivre la théorie des univers parallèles, que prennent de plus en plus au sérieux les physiciens, je ne suis pas seulement en train d'écrire ce livre, mais aussi de diriger un orchestre symphonique, de mener une enquête à Scotland Yard et de faire l'amour avec une star de cinéma. Il est étonnant qu'une théorie aussi stimulante, illustrée par un grand nombre d'écrivains comme Dostoïevski, Nabokov ou les soeurs Brontë et qui permet de résoudre de multiples énigmes de la vie quotidienne, n'ait pas davantage retenu l'attention des chercheurs en sciences humaines. Ce livre entend combler cette lacune.
Wikipédia propose également une entrée Multivers dans la fiction où sont proposées des œuvres en littérature, cinéma et séries télévisées.
Bonne journée.