00:00Voyons voir.
00:01Une dimension, deux dimensions, trois dimensions.
00:04Hmm, peut-être devrions-nous en ajouter une autre pour le temps, n'est-ce pas ?
00:08C'est à peu près tout.
00:09Mais que diriez-vous si je vous disais qu'il pourrait y avoir une cinquième dimension,
00:12et que nous pourrions y accéder si nous résolvions le mystère de la matière noire ?
00:16Oui, vous avez bien entendu.
00:18Il pourrait y avoir un lien entre la matière noire et une nouvelle dimension.
00:23La matière noire est comme une force invisible qui maintient l'unité de l'univers.
00:27Elle constitue la plus grande partie de la matière présente
00:30et nous permet de comprendre pourquoi la gravité se comporte comme elle le fait.
00:35Sans la matière noire, beaucoup de choses dans l'univers ne seraient pas logiques.
00:39Je veux dire, les galaxies se disperseraient, par exemple.
00:42Mais ce qui rend la matière noire si complexe,
00:45c'est qu'elle n'interagit pas avec les particules que nous pouvons voir ou sentir.
00:49En d'autres termes, elle semble avoir des propriétés uniques qui la distinguent de la matière ordinaire.
00:54Bien, certains scientifiques pensent qu'une dimension supplémentaire déformée
00:59pourrait expliquer d'où provient la matière noire.
01:02Mais pour y parvenir, nous devons nous concentrer sur des particules appelées fermions,
01:06une composante fondamentale de la matière.
01:08Ces fermions pourraient na'voyager dans la cinquième dimension
01:11à travers quelque chose ressemblant à un portail.
01:13En le faisant, ils laisseraient derrière eux des reliques ou vestiges
01:17qui existent dans la cinquième dimension et se comportent comme de la matière noire.
01:22Cela soulève une question fascinante.
01:24Ces fermions traversant les dimensions
01:26pourraient-ils être la source de la matière noire que nous n'avons jamais pu observer ?
01:30Les chercheurs soulignent que dans le modèle standard de la physique,
01:34celui qui explique comment les particules et les forces connues dans l'univers interagissent,
01:39il n'y a aucune particule correspondant à ce que l'on nomme la matière noire.
01:42Cela, affirme-t-il, nous dit qu'une physique toute différente de celle que nous connaissons
01:47doit être à l'œuvre.
01:48Les fermions pourraient former ce qu'on appelle une masse en vrac
01:52dans cette cinquième dimension déformée.
01:54Ces masses créeraient un secteur sombre,
01:57agissant comme une sorte de royaume caché
01:59où la matière noire existe bel et bien.
02:01Et tout ceci pourrait expliquer pourquoi la matière noire est si abondante,
02:05bien qu'elle soit invisible aux instruments scientifiques traditionnels.
02:09Ces fermions, qui glissent dans la cinquième dimension,
02:12joueraient donc le rôle de cette énigmatique matière noire.
02:15Alors, comment prouver cette théorie ?
02:18Ah, voilà un problème bien délicat.
02:20La plupart des théories sur la matière noire rencontrent tôt ou tard
02:23un obstacle sur leur chemin,
02:25car nous ne disposons pas des outils
02:27pour observer ce type de matière directement.
02:30Heureusement, aujourd'hui, nous avons quelque espoir.
02:33Les scientifiques pensent que les détecteurs avancés d'ondes gravitationnelles,
02:37une technologie devenue assez courante,
02:39pourraient capter les signaux de cette matière noire de cinquième dimension.
02:42Cela signifie que la réponse au mystère de la matière noire
02:45pourrait être à portée de main.
02:47Nous devons simplement utiliser les bons outils.
02:49Mais les fermions et la matière noire
02:51pourraient ne pas être notre seule chance de découvrir d'autres dimensions.
02:55La réponse pourrait se cacher dans deux petits mots.
02:57Trous noirs.
02:59Dispersés à travers l'univers,
03:00ces phénomènes cosmiques consomment du gaz,
03:03de la poussière,
03:04de la lumière
03:05et même d'autres trous noirs.
03:07Tout ce qui franchit l'horizon des événements d'un trou noir,
03:10c'est-à-dire le point de non-retour,
03:13est tiré vers l'intérieur et comprimé à des niveaux extrêmes.
03:16Cela crée ce que les physiciens appellent une singularité.
03:20Soit un point où les lois connues de la physique s'effondrent.
03:24Les singularités sont plutôt cool.
03:26Elles sont un peu comme les rebelles du lycée.
03:28Elles remettent en cause nos théories sur le fonctionnement de l'univers.
03:32Mais, en 2010,
03:34le physicien et théoricien Nikodem Poplowski
03:37a proposé une idée alternative.
03:39Au lieu de contenir une singularité,
03:41le centre d'un trou noir pourrait abriter un passage vers un autre univers.
03:45Cette idée n'est-elle pas encore plus stupéfiante ?
03:48Si tel est bien le cas,
03:49notre univers lui-même pourrait être né d'un trou noir
03:52situé dans un autre univers.
03:54Oh là là, j'ai la tête qui explose.
03:56Boum !
03:57Au cœur de l'idée de Poplowski se trouve le concept de torsion.
04:00Il s'agirait d'une force affectant la matière de l'univers.
04:03Un peu comme la gravité.
04:05Sa théorie suggère qu'au lieu de se terminer par une singularité,
04:09l'intérieur d'un trou noir mènerait à un trou de verre,
04:12également connu sous le nom de pont d'Einstein-Rosen.
04:15Ce pont se connecterait à un trou blanc,
04:17qui serait l'opposé d'un trou noir.
04:19C'est-à-dire qu'il émet de la matière et de la lumière au lieu de les absorber.
04:23L'idée des trous blancs a vu le jour au milieu du XXe siècle.
04:26Mais les chercheurs ne disposaient ni pas encore des outils adéquats
04:29pour expliquer leur comportement.
04:31C'est là qu'intervient la torsion.
04:33Elle pourrait hypothétiquement empêcher la formation de singularité.
04:36Selon cette théorie, un système composé de trous noirs,
04:40de trous de verre et de trous blancs
04:41expliquerait comment la matière dans notre univers est apparue.
04:44Lors de l'effondrement d'un univers parent d'un trou noir,
04:47la torsion aurait empêché la formation d'une singularité.
04:51Et la matière à l'intérieur du trou noir
04:53aurait alors créé un nouvel espace.
04:56Voilà comment cette hypothèse explique la formation de notre univers.
05:00Ce processus s'aligne avec une alternative au Big Bang
05:03qui porte le nom de Grand Rebond.
05:05Pas mal trouvé, n'est-ce pas ?
05:07D'après l'hypothèse du Grand Rebond,
05:09il existe une multitude d'univers qui se contractent
05:11et se dilatent au fil du temps.
05:13Dans ce scénario,
05:14la matière de l'univers parent a traversé le trou de verre
05:17et est entrée dans notre univers,
05:18déclenchant une réaction en chaîne
05:20qui a créé encore plus de matière.
05:22Cet événement a conduit à l'expansion rapide de l'univers.
05:25Malheureusement, le trou de verre est un passage à sens unique,
05:28ce qui signifie qu'il serait impossible de retourner dans cet univers parent.
05:32Prouver cette théorie reste un défi.
05:34Cette idée de torsion ne contredit pas les théories physiques particulières.
05:39Cependant, nous n'avons toujours pas de preuves d'observation directes de sa réalité.
05:43La torsion pourrait n'exister que dans des conditions gravitationnelles extrêmes,
05:47comme celles que l'on trouve dans le voisinage des trous noirs,
05:50qui demeurent, bien sûr, difficiles à observer avec la technologie actuelle.
05:54Nous avons parlé de dimensions multiples,
05:56de cinq dimensions, n'est-ce pas ?
05:58Et si nous en trouvions six de plus, soit onze ?
06:02En 2017, des neuroscientifiques ont utilisé une branche classique des mathématiques
06:06d'une manière entièrement nouvelle,
06:08afin d'explorer la structure du cerveau.
06:10Et ce qu'ils ont découvert est véritablement extraordinaire.
06:13Le cerveau, oui, votre cerveau,
06:16contient des formes géométriques multidimensionnelles
06:19qui peuvent en fonctionner sur onze dimensions.
06:21Cette découverte représente probablement une avancée significative
06:24vers la compréhension du cerveau,
06:26la structure la plus complexe que nous connaissons.
06:29Nous avons l'habitude de percevoir le monde en trois dimensions,
06:32mais le cerveau pourrait fonctionner différemment.
06:34Ces travaux ont été menés par des scientifiques du Blue Brain Project,
06:38une initiative suisse axée sur la création d'une simulation du cerveau de la souris
06:42à l'aide d'un super-ordinateur.
06:44Dans leur étude, l'équipe a utilisé la topologie algébrique,
06:48une expression sophistiquée que l'on utilise, ici chez Sympa,
06:51pour évoquer un domaine mathématique qui explore les propriétés des objets
06:55et des espaces indépendamment des changements de leur forme ou de leur taille.
06:59Et ils ont découvert que les neurones du cerveau formettent des groupes appelés cliques.
07:05La taille d'une clique, basée sur le nombre de neurones qu'elle contient,
07:09détermine sa dimensionnalité en tant que forme géométrique.
07:13On ne parle pas ici de dimensions physiques,
07:15comme les trois que nous percevons quotidiennement.
07:18Cela reflète plutôt les diverses connexions et relations au sein du réseau cérébral.
07:23Les chercheurs ont identifié des dizaines de millions de ces structures
07:26dans de petites sections de tissus cérébrals.
07:29La plupart avaient jusqu'à sept dimensions, mais certaines en avaient jusqu'à onze.
07:34C'était là une découverte qu'ils n'avaient absolument pas anticipée.
07:37Le cerveau humain compte environ 86 milliards de neurones,
07:41chacun avec d'innombrables connexions,
07:43le tout formant un réseau massif et complexe.
07:46Avec une telle complexité,
07:48il n'est pas surprenant que nous ne comprenions pas encore entièrement
07:51comment ce réseau fonctionne.
07:53Pour tester leur théorie,
07:55les chercheurs ont utilisé un modèle de 2015 du néocortex,
07:58une zone du cerveau associée à des fonctions de haut niveau
08:01comme la perception sensorielle et la cognition.
08:04Ils ont également testé leur hypothèse
08:06sur un véritable morceau de tissu cérébral de rat
08:09et ils ont confirmé leurs résultats.
08:11Voici les conclusions de cette étude en termes simples.
08:14Les chercheurs ont examiné le cerveau de deux manières,
08:17en zoomant sur les neurones individuels
08:19et en regardant le tableau d'ensemble,
08:21soit la manière dont tout est connecté.
08:23Ils ont découvert des groupes de neurones super connectés,
08:26ces clics dont j'ai déjà parlé,
08:28et des espaces vides entre eux,
08:30des cavités.
08:32Ces cavités semblent être vraiment importantes
08:34pour le fonctionnement du cerveau.
08:36Lorsque les chercheurs ont testé leur modèle cérébral,
08:38les neurones ont réagi de manière très organisée.
08:42C'était comme si le cerveau construisait des formes progressivement.
08:45Des lignes simples, des plans, puis des cubes,
08:48et même des formes plus complexes possédant jusqu'à 11 dimensions.
08:51Ensuite, ils les décomposaient.
08:53Ce processus de construction et de décomposition des formes
08:56semble être la façon dont le cerveau réagit aux stimuli.
08:59Mais les scientifiques ne savent toujours pas exactement
09:02pourquoi cela se produit avec une telle précision.
09:05Ils pensent que c'est une nouvelle manière de comprendre le fonctionnement du cerveau.
09:09Mais il reste encore beaucoup à apprendre sur ces schémas
09:12et ce qu'ils signifient pour le cerveau dans son ensemble.
Comments