Des mots, seulement des mots. - Passons rapidement sur un écueil de vocabulaire, qui est d'abord un abus de langage assumé. Il n'y a qu'un univers et il n'y a qu'une réalité. Ainsi, en toute rigueur, quand on parle de "multivers", c'est à l'univers dans son ensemble (au sens traditionnel du terme) que l'on se réfère, et les différents "univers" qu'il est supposé contenir, n'en sont que des provinces particulières (où s'appliquent les lois physiques qui leurs sont propres). Même chose pour la réalité. Chaque univers du multivers ne correspond pas à une réalité différente. Et quand on parle de différentes réalités dans le contexte du multivers, on désigne en fait les diverses expressions de la réalité, accessibles dans les différentes provinces du réel. N'en déplaise à certains, même dans les spéculations  les plus folles des physiciens, il n'existe toujours pas de "réalités alternatives"...

Cosmologie.
L'inflation chaotique.
En cosmologie, l'idée du multivers peut être liée à la théorie de l'inflation cosmique. Proposée par Alan Guth pour expliquer l'incroyable homogénéité et la platitude de notre univers, l'inflation suggère une phase d'expansion exponentielle extrêmement rapide juste après le tout début de son expansion. Selon la théorie de l'inflation éternelle ou chaotique,  qui est une variante, proposée notamment par Andreï Linde et Paul J. Steinhardt, de la théorie originelle, ce processus inflationnaire, une fois démarré, ne s'arrêterait pas partout en même temps.

Dans cette perspective,  l'espace-temps est conçu comme un océan en ébullition. Tandis que certaines régions, comme la nôtre, cesseraient leur inflation pour former un univers-bulle stable où les étoiles et les galaxies peuvent se former, d'autres régions continueraient de s'étendre de manière exponentielle. Ces zones en inflation perpétuelle créeraient sans cesse de nouveaux univers-bulles, chacun potentiellement doté de propriétés et lois physiques distinctes. Ces univers pourraient être séparés par des distances si grandes qu'ils seraient pratiquement inaccessibles les uns aux autres. Dans ce scénario, notre big bang ne serait que l'un des innombrables épisodes de formation d'univers au sein d'un méta-univers, ou multivers, en expansion éternelle.

Les modèles cycliques.
D'autres modèles, comme ceux de l'univers cyclique, envisagent que les big bangs ne sont pas des commencements uniques mais des rebonds qui se succèdent. Les différents univers du multivers ne sont plus alors considérés comme des univers parallèles, mais comme des univers successifs, chacun pouvant avoir ici encore ses propres lois physiques. 

Physique quantique.
L'interprétation des mondes multiples de la mécanique quantique.
Une autre porte d'entrée vers le multivers vient de l'étrangeté du monde quantique. L'interprétation des mondes multiples, proposée par Hugh Everett en 1957, offre une solution radicale au problème de la mesure en mécanique quantique. Dans ce contexte, plutôt que de dire qu'une particule dans une superposition de plusieurs états (par exemple, à plusieurs endroits à la fois) "choisit" un seul état lorsqu'elle est mesurée, Everett a suggéré que tous les résultats possibles se réalisent, chacun dans un univers parallèle distinct. (Cela rappelle l'idée exprimée au Moyen âge par Averroès dans son développement de la doctrine aristotélicienne, selon laquelle tout ce qui est en puissance doit se réaliser en acte). 

À chaque fois qu'un événement quantique avec plusieurs issues possibles se produit, l'univers se scinde en autant de branches qu'il y a de résultats. Une branche contient le résultat que nous observons, tandis que d'autres branches, tout aussi réelles mais inaccessibles, contiennent les autres possibilités. Cela implique un nombre stupéfiant d'univers parallèles qui se créent à chaque instant, un "multivers quantique" où chaque version possible de notre histoire se déroule.

Gravitation quantique.
Le concept de multivers, dans le contexte de la gravitation quantique, représente l'une des conséquences les plus profondes et les plus spéculatives de la quête pour unifier la mécanique quantique et la relativité générale d'Einstein. La gravitation quantique cherche à décrire la gravitation à l'échelle de l'infiniment petit, là où les deux théories actuelles échouent. Dans ce cadre, l'idée d'un univers unique devient moins une certitude qu'une possibilité parmi d'autres, et le multivers émerge comme une solution potentielle à des énigmes fondamentales de la physique. 

Le paysage de la théorie des supercordes.
La théorie des supercordes fait partie de ces tentatives de formuler une théorie du tout en unifiant la mécanique quantique (qui régit l'infiniment petit) et la relativité générale (la théorie de la gravitation d'Einstein). Elle postule que les briques fondamentales de l'univers ne sont pas des particules ponctuelles, mais de minuscules entités unidimensionelles (appelées "cordes" ou "supercordes) dont les états de vibration définiraient les propriétés physiques. Pour que cette théorie soit mathématiquement cohérente, elle exige l'existence de dimensions spatiales supplémentaires au-delà des trois que nous connaissons (jusqu'à six ou sept, et parfois bien davantage dans certains développements).

La manière dont ces dimensions supplémentaires sont repliées ou compactifiées détermine les lois physiques apparentes dans un univers donné, comme la masse de l'électron ou la force de la gravitation. Le problème est que la théorie des supercordes autorise un nombre astronomique de façons de replier ces dimensions (peut-être 10⁵⁰⁰ ou plus mathématiquement valides). Chaque solution correspond à un univers potentiel avec son propre ensemble de lois physiques. Cet ensemble de solutions est appelé le "paysage" (landscape) de la théorie des supercordes. Notre univers ne serait qu'une vallée parmi d'innombrables autres dans ce vaste paysage, celle où les conditions se sont avérées propices à notre existence. 

Combiné avec la théorie de l'inflation cosmique éternelle, qui fournit un mécanisme pour produire physiquement ces différents univers, le paysage de la théorie des cordes dépeint un multivers où d'innombrables univers-bulles naissent constamment, chacun réalisant une des configurations possibles permises par la théorie. Ce scénario offre une explication anthropique à l'ajustement fin de notre univers : nous existons simplement dans l'un des rares univers où les constantes ont permis l'émergence de la complexité et de la vie  (Principe anthropique).

Dans certaines de ces théories, issues notamment de la théorie M (une extension de la théorie des cordes), notre univers serait une brane tridimensionnelle qui entrerait périodiquement en collision avec une autre brane, déclenchant un nouveau big bang à chaque impact.

Le grand rebond de la gravitation quantique à boucles
Une approche rivale, la gravitation quantique à boucles (loop quantum gravity, LQC), offre une vision différente. Cette théorie quantifie l'espace-temps lui-même, le décrivant comme un réseau granulaire de boucles ou de quanta d'espace. L'une des conséquences les plus spectaculaires de cette granularité est la résolution de la singularité du big bang.

Dans le modèle de la cosmologie quantique à boucles, l'univers ne commence pas par une singularité infiniment dense comme se serait le cas si seule la relativité générale était mise en oeuvre. Au lieu de cela, lorsque l'univers se contracte, il atteint une densité maximale finie, dictée par la taille fondamentale des quanta d'espace, puis il "rebondit". Ce grand rebond (big bounce) remplace le big bang. 

Ce scénario ouvre la porte à un multivers temporel ou cyclique : notre univers pourrait être le résultat du rebond d'un univers précédent qui s'est effondré. Ce processus pourrait se répéter éternellement, créant une séquence infinie d'univers. De plus, certaines spéculations dans ce cadre suggèrent que chaque rebond pourrait potentiellement modifier légèrement les paramètres physiques, donnant naissance à une succession d'univers aux propriétés variées. On retrouve ici la persective des modèles cycliques d'univers évoquée plus haut.

La sélection naturelle cosmologique et les trous noirs.
Une autre idée reliant la gravitation quantique, les trous noirs et le multivers est l'hypothèse de la sélection naturelle cosmologique, proposée par le physicien Lee Smolin, l'un des fondateurs de la gravitation quantique à boucles, et qui propose une sorte d'approche biologique de la cosmologie. Dans ce scénario, lorsqu'un trou noir se forme dans un univers parent, la singularité en son centre est évitée par des effets de gravitation quantique, donnant naissance à un nouvel univers "bébé" de l'autre côté.

La particularité de cette hypothèse est que les lois physiques du nouvel univers pourraient être légèrement différentes de celles de l'univers parent. Cela introduit un mécanisme de mutation et de reproduction cosmique. Les univers qui produisent le plus de trous noirs (et donc le plus d'univers bébés) deviendraient les plus courants dans le multivers. Si les paramètres de notre univers sont particulièrement efficaces pour créer des trous noirs, alors son incroyable ajustement fin ne serait pas un hasard, mais le résultat d'un processus de sélection cosmique. 

Bien que très spéculative, cette idée illustre comment la gravitation quantique pourrait fournir un mécanisme dynamique pour expliquer les propriétés de notre cosmos à travers un processus évolutif à l'échelle du multivers.

Chronologie(s).
Le concept de temps dans le contexte du multivers est ouvert à différentes interprétations, en fonction des théories physiques, philosophiques et cosmologiques qui le traitent. Chaque univers du multivers pourrait avoir ses propres lois physiques, ses propres événements et son propre "temps". Ce qui se passe dans un univers donné peut ne pas avoir d'impact direct sur les autres univers, ce qui ouvre la possibilité que le temps puisse évoluer différemment dans chaque province du réel.

Dans certains modèles du multivers, le temps pourrait être linéaire dans chaque univers, avançant d'une manière similaire à celle que nous connaissons, avec un passé, un présent et un futur. Cependant, il est également possible que différents univers vivent des expériences de temps totalement divergentes. Par exemple, un univers pourrait connaître une expansion exponentielle du temps, tandis qu'un autre pourrait subir une contraction temporelle ou même un arrêt total du flux du temps. Ces variations dépendraient des conditions initiales et des lois fondamentales qui régissent cet univers particulier.

Une autre dimension de cette question réside dans la relation entre le temps et l'évolution des univers. Si chaque univers du multivers suit une trajectoire différente, cela signifie que certains pourraient connaître une fin abrupte (comme la disparition de toute matière), tandis que d'autres pourraient continuer à exister indéfiniment. De plus, certains modèles théoriques suggèrent que des univers peuvent naître, mourir et renaître sans cesse, créant ainsi des cycles temporels infinis où le temps semble boucler sur lui-même.

Le multivers suppose la coexistence de multiples univers. Mais coexistence signifie-t-il simultanéité? L'idée de la simultanéité temporelle entre les univers est problématique. Il pourrait n'exister aucun cadre temporel universel auquel rapporter les événements du multivers. (L'idée même d'événement perdrait d'ailleurs alors son sens, ou demanderait une nouvelle définition). Le temps pourrait n'être qu'une propriété ou une construction locale, limitée à chaque univers, adaptée à ses lois physiques et à ses dimensions, mais non applicable de manière uniforme à l'ensemble du multivers. Chaque univers pourrait suivre sa propre chronologie, sans lien direct avec celle des autres. L'absence d'échelle de temps universelle rendrait impossible, par exemple, de dire si un événement dans un univers se produit avant ou après un événement dans un autre univers. 

On reste en contact (ou pas).
Le caractère scientifique de l'hypothèse du multivers tient tout entier dans la possibilité (ou non) de la tester. De ce point de vue, si l'univers dans lequel nous vivons est entièrement déconnecté des autres univers, nous n'avons aucun besoin d'en faire l'hypothèse pour continuer à faire des sciences. En revanche, si on entend frapper à la porte, on peut en déduire qu'il y a quelqu'un derrière, et une nouvelle aventure commence... 

La possibilité d'interactions entre différents univers dans le multivers dépendent des théories et des hypothèses considérées. Dans la plupart des modèles actuels, les univers sont soit totalement indépendants, soit capables d'interactions très limitées et indirectes. Ces interactions, si elles existent, seraient difficiles à observer et à prouver, et elles ne permettraient probablement pas de communication ou d'influence directe entre univers.

Dans les modèles où les univers sont totalement séparés, comme celui de Brian Greene, chaque univers du multivers est isolé dans sa propre "poche" de réalité. Ces univers ne partagent pas d'espace commun, et les lois physiques, les constantes fondamentales et les événements de chaque univers sont strictement indépendants. Aucune communication ni interaction physique n'est possible entre ces univers. Ils évoluent de manière totalement autonome, sans influence mutuelle. Cette conception repose souvent sur des hypothèses basées sur la théorie des supercordes, où chaque univers serait lié à une vibration distinctive des cordes, empêchant toute interférence directe.

D'autres modèles, comme celui de la "boule de cristal", imaginent des univers qui sont en contact ou en interaction, mais de manière très limitée. Dans ce cadre, les univers pourraient interagir via des phénomènes cosmologiques extrêmes, tels que des collisions entre bulles cosmiques. Ces collisions pourraient provoquer des transferts d'énergie ou des effets gravitationnels, mais ces interactions seraient rares et ponctuelles. Les univers resteraient globalement indépendants, et ces collisions ne permettraient pas une interaction continue ou significative entre les univers.

Un autre scénario possible, inspiré par la mécanique quantique, est celui des univers parallèles en interaction indirecte. On a vu que, selon l'interprétation de la mécanique quantique proposée par Everett, chaque choix ou événement aléatoire pourrait créer une nouvelle branche de réalité. Dans ce modèle, les univers pourraient interagir à travers des phénomènes quantiques, comme la superposition ou l'intrication. Cependant, ces interactions seraient subtiles et indirectes, et il serait difficile de détecter ou de mesurer ces effets dans notre propre univers. 

Certaines théories proposent aussi l'idée de "portails" ou de "tunnels" entre univers. Dans ces modèles, des structures spatio-temporelles spéciales, comme des trous de ver ou des singularités, pourraient permettre des passages entre univers. Cependant, ces tunnels seraient instables et imprévisibles, rendant toute interaction pratique entre univers improbable. Même si ces passages existaient, ils ne garantiraient pas une communication ou une interaction stable entre les univers.

Enfin, certains modèles théoriques avancent l'idée que des univers pourraient interagir via des échanges d'informations ou d'énergie à grande échelle. Par exemple, des champs cosmiques ou des particules élémentaires pourraient voyager entre univers, transportant des informations ou de l'énergie. Cependant, ici encore, ces interactions seraient extrêmement faibles et difficiles à observer, et elles ne permettraient probablement pas de communication directe ou d'influence significative entre univers.

Philosophie.
Le concept de multivers remet profondément en question notre compréhension de la réalité, de l'identité, du libre arbitre et du statut même de la connaissance scientifique. L'idée selon laquelle il pourrait exister une infinité d'univers - une infinité de provinces de la réalité - dotés de lois physiques différentes ou de déroulements historiques divergents, bouscule les cadres classiques de la pensée métaphysique occidentale. Cela remet en question les fondements de notre compréhension du monde. Si un multivers existe, cela implique que notre univers pourrait ne pas être unique ou spécial, ce qui pose des défis aux idées de finalité ou de sens dans le cosmos. Cela peut aussi nuancer la notion de causalité, car dans un multivers, il est possible que certains faits échappent à nos lois habituelles de cause à effet.

L'un des premiers enjeux tient à la nature même de la réalité. Le multivers conduit à une forme de relativisation ontologique : ce que nous considérons comme « réel » ou « nécessaire » devient contingent. Cette pensée rompt avec la tradition philosophique selon laquelle le monde possède une structure fondamentale unique et intelligible. L'idée d'un multivers implique que toute configuration possible de particules pourrait être réalisée quelque part, ce qui déstabilise la notion de vérité factuelle et de causalité unifiée. Nietzsche, avec son idée d'éternel retour (envisagé dans le contexte limité d'un unique univers fini), avait déjà esquissé les premières conséquences d'une telle situation.

Le thème du multivers interroge également la nature de l'identité et de l'individualité : si d'autres versions de nous existent dans d'autres univers, comment définirons-nous l'unicité de notre propre existence? Le multivers met aussi à l'épreuve la notion d'identité personnelle. Si des versions multiples de soi existent dans d'autres univers, avec des trajectoires de vie divergentes, alors l'idée d'un moi stable, unifié et responsable de ses choix est apparemment fragilisée.

Cela fait ressurgir des interrogations anciennes sur le déterminisme, de destinée et le libre arbitre, mais dans un cadre démultiplié : dans un multivers, chaque choix pourrait être actualisé dans un monde parallèle, ce qui, pour certains philosophes cela débouche sur un relativisme radical, en rendant caduque la valeur morale de l'action individuelle. Si chaque événement imaginable se produit dans un univers ou un autre, alors la singularité de notre monde perd de sa force normative. 

Cela diluerait notre responsabilité en même temps que notre identité dans une infinité d'univers, et celle-ci sont donc homéopathique dans un un univers donnée. Dans un tel cadre, les valeurs humaines, dépossédées de leur universalité, deviennent simplement des constructions contingentes issues d'un univers particulier. Cela renforce l'idée que les normes sociales et morales sont conditionnées par notre environnement spatio-temporel et culturel.  Mais on peut aussi considérer que la question morale, comme celle de l'identité, restent en pratique inchangées par l'éventualité d'univers parallèles. De fait, la question morale se pose toujours ici et maintenant : ce que nos actions vont faire advenir est rattaché à un fil unique, celui de notre mémoire, qui est celui justement de notre identité.

Sur le plan épistémologique, cela pose une limite aux certitudes scientifiques. Si des phénoménologies alternatives existent mais ne sont pas accessibles, jusqu'à quel point pouvons-nous prétendre comprendre l'ensemble du réel? Peut-on considérer comme scientifique une hypothèse dont les entités postulées — les autres univers — ne sont pas observables par définition? Certains philosophes y voient une rupture avec le principe de falsifiabilité de Popper et une dérive vers le spéculatif gratuit. D'autres défendent l'idée que les théories du multivers sont légitimes si elles sont une conséquence nécessaire de théories empiriquement testables, comme la mécanique quantique ou l'inflation cosmique. Cela questionne au final la validité de nos méthodes de connaissance, car elles semblent limitées par notre perspective d'un seul univers. 

Enfin, concevoir la possibilté du multivers soulève une forme de vertige existentiel. L'humain, déjà décentré par Copernic, Darwin et Freud, se retrouve ici réduit à une manifestation éphémère dans une infinité de mondes. Mais cette idée peut aussi être libératrice : elle invite à repenser la condition humaine dans une perspective cosmique, à redonner sens à la contingence, et à cultiver une forme de sagesse fondée sur l'émerveillement plutôt que sur la maîtrise, ou simplement à rendre sa valeur à la rêverie.

Science-fiction.
Dans la science-fiction, le concept de multivers est l'un des outils narratifs les plus puissants et les plus flexibles. Il sert de toile de fond à l'exploration de l'identité, du choix et des conséquences à une échelle cosmique. Contrairement à ses racines dans la physique théorique, où il découle d'équations complexes, le multivers de la fiction est avant tout un procédé destiné à répondre aux questions de type "Et si... ?", un prétexte pour briser les contraintes d'un seul visage de la réalité et libérer l'imagination des créateurs. (De ce point de vue, on pourrait dire que toute oeuvre de fiction met en oeuvre implicitement un univers parallèle, et toute bibliothèque pourra alors être envisagée comme un multivers...)

Au coeur du multivers de science-fiction se trouve l'idée d'univers parallèles. Ces mondes se différencient parfois par un unique point de divergence historique, un concept connu sous le nom d'uchronie. L'exemple le plus célèbre est Le Maître du Haut Château (1962) de Philip K. Dick, qui dépeint un monde où les puissances de l'Axe ont remporté la Seconde Guerre mondiale. Un peu antérieur, Bring the Jubilee (1954), de Ward Moore, suit la même idée, lui aussi avec talent, mais ici ce sont les Sudistes qui ont gagné la Guerre de sécession. Ce trope permet aux auteurs d'examiner l'impact des événements décisifs de l'histoire et de questionner les fondements de nos sociétés en montrant à quel point elles sont contingentes. La moindre décision, le plus petit hasard, pourrait enfanter un monde radicalement différent. 

Certains ouvrages imaginent une sorte de hiérarchisation du multivers, dans laquelle un univers particulier possède un statut particulier. On n'a plus affaire à des univers parallèles, mais à des univers radiaux. Ainsi, par exemple, dans La Tour Sombre (1982-2012), la saga monumentale de Stephen King, cette tour occupe une place privilégiée et se présente comme un carrefour des mondes, qui offrent différents  "niveaux" de la réalité. Avec Les Neuf Princes d'Ambre (1970) et le cycle que ce roman inaugure, Roger Zelazny propose une vision où un seul monde, Ambre, est la réalité ultime, et tous les autres, y compris notre Terre, ne sont que des "Ombres", des reflets imparfaits. Le procédé des "boucles temporelles" est aussi une manière de créer des univers parallèles dont l'existence éphémère (Un jour sans fin, Palm Springs, Edge of Tomorrow, Source code, Déjà vu, Umbrella Academy, etc.) et qui sont greffés à notre univers (le seul qui importe). De façon générale, les voyages dans le temps sont des moyens de susciter des univers paralèlles, qui se déploient selon une "ligne temporelle" qui leur est propre (Retour vers le Futur, 1985).

Le multivers est également un miroir tendu aux personnages. La rencontre avec son double ou son doppelgänger d'un autre univers est un trope classique qui force le protagoniste à se confronter à lui-même. Cet autre soi peut être une version maléfique (comme dans l'épisode Miroir (1967) de Star Trek), une version plus accomplie, ou simplement une version qui a fait des choix différents, comme dans le film l'Effet papillon (2004) de Eric Bress, J. Mackye Gruber. Cette confrontation directe avec les chemins non empruntés est un puissant moteur de développement de personnage, qui pose des questions sur le libre arbitre, la nature innée et l'influence des circonstances. Des oeuvres comme Everything Everywhere All at Once (2022) ou la série Loki (2021) ont poussé cette idée à son paroxysme, où l'exploration des vies alternatives d'un personnage devient le coeur même de l'intrigue et de sa quête d'identité. On retrouve une perspective analogue dans Dark Matter (2016), de Blake Crouch, qui aborde le thème sous l'angle de la physique quantique et des choix de vie. L'univers en folie (1948) de Fredric Brown, délicieusement foldingue comme le suggère le titre, pourrait aussi être rangé ici : l'univers miroir (un univers de space opera cliché et extravagant) dans lequel est plongé son protagoniste lui permet de réécrire sa vie et l'histoire finit ainsi mieux que bien...

En termes de narration, le multivers est un moteur de créativité sans fin et une méthode pour élever les enjeux à un niveau ultime. Il permet aux auteurs de mélanger les genres, de créer des mondes aux lois physiques fantastiques où la magie fonctionne, ou de faire se rencontrer des versions radicalement différentes d'un même personnage, comme dans le film d'animation Spider-Man: Into the Spider-Verse. La menace ne pèse plus sur une seule planète ou une seule galaxie, mais sur l'ensemble de la réalité. Les "crises" des bandes dessinées DC Comics, comme Crisis on Infinite Earths, ou les sagas cosmiques de Marvel sont des exemples parfaits où des antagonistes cherchent à détruire ou à remodeler non pas un univers, mais l'intégralité du multivers, forçant des alliances improbables entre héros de mondes différents.

Les moyens de voyager entre ces univers sont aussi variés que les univers eux-mêmes. La technologie est la méthode la plus courante, avec des portails, des machines complexes ou des vaisseaux capables de percer la fabrique de la réalité, comme dans les séries Sliders (1995-2000) ou Fringe. (2008-2013). Parfois, le voyage est le fruit de pouvoirs psychiques, de capacités mutantes, d'artefacts magiques comme dans À la croisée des mondes de Philip Pullman, ou même d'états de conscience modifiés. Dans la série de romans La Longue Terre (2015), co-écrite par Terry Pratchett et Stephen Baxter, une infinité de Terres parallèles sont accessibles à tous, frâce à un dispositif bon marché. D'un simple pas, n'importe qui peut accéder vers une version alternative de la Terre, inhabitée par les humains. Chaque méthode définit les règles du multivers et les limites imposées aux personnages.

Enfin, l'existence d'une infinité de mondes engendre fréquemment le besoin d'ordre ou, à l'inverse, le chaos d'un conflit interdimensionnel. Cela a donné naissance à la figure des "gardiens du multivers", des organisations ou des individus dont la mission est de protéger l'équilibre entre les variations de la réalité, d'empêcher les incursions destructrices ou de réparer les paradoxes. La Time Variance Authority (TVA) dans Loki ou la Spider-Society dans Across the Spider-Verse illustrent cette nécessité de réguler un concept intrinsèquement chaotique, qui crée des conflits non plus entre le bien et le mal, mais entre l'ordre et le libre arbitre à l'échelle de toutes les existences possibles.