Dans le modèle IKKT, l'espace et le temps ne sont pas considérés comme des entités fondamentales, mais comme le produit du comportement collectif de vastes matrices. Des chercheurs des universités de Tokyo et de Kyoto ont démontré que, sous certaines conditions, ces matrices s'organisent spontanément en une géométrie à quatre dimensions proche de celle de l'Univers observé.
Dans une étude publiée sur arXiv en mai 2026, l'équipe dirigée par le professeur Hideo Matsumoto a eu recours à des simulations numériques sur supercalculateur. Ils ont analysé une matrice à 10 dimensions d'une taille allant jusqu'à 32×32 afin de suivre la répartition spatiale de ses valeurs propres. À basses températures, les matrices se sont structurées de telle sorte que trois dimensions spatiales se sont dilatées, tandis que les autres sont restées repliées sur elles-mêmes.
Ce phénomène rappelle la manière dont les fils d'une pelote de laine forment soudainement un tissu stable sous l'effet d'une tension précise. Ici, les valeurs propres de la matrice jouent le rôle de fils, tandis que le paramètre de température fait office de tension. Il en résulte non pas une structure aléatoire, mais un espace-temps lisse doté d'une métrique proche de la planéité.
Cette découverte est cruciale pour la gravitation quantique, car elle propose un mécanisme concret montrant comment l'espace classique peut émerger de degrés de liberté purement quantiques sans y être introduit « à la main ». Si ces résultats se confirment lors de calculs à plus grande échelle, cela nous rapprochera d'une description non perturbative de la théorie des cordes et, potentiellement, d'une meilleure compréhension de l'Univers primordial.
Les conclusions de l'étude indiquent que les modèles matriciels sont capables de décrire non seulement la statique, mais aussi la dynamique de l'expansion spatiale. Cela modifie radicalement notre perception des effets quantiques de la gravité : il ne faudrait plus les chercher dans la courbure d'un espace préexistant, mais dans le processus même de son assemblage à partir de composants élémentaires.
