La théorie des supercordes. La Théorie des Supercordes est née d’un conflit entre les deux grandes théories qui sont les piliers de la physique actuelles : Albert EINSTEIN d’un côté, la Théorie de la Relativité Générale d’EINSTEIN, vérifiée expérimentalement, qui décrit parfaitement les caractéristiques de notre univers aux grandes échelles. Elle nous apprend qu’un espace dépourvu de masse est plat. Si nous scrutions un tel espace vers l’infiniment petit, il resterait plat. Werner HEISENBERG de l’autre côté, la Théorie Quantique, vérifiée expérimentalement elle aussi, de laquelle découle le principe d’incertitude d’HEINSENBERG : on ne peut déterminer simultanément position et quantité de mouvement d’une particule. Or ces deux théories peuvent entrer en conflit : observons un espace vide, c-a-d sans masse. A partir de quelle échelle les deux théories s’affrontent-elles ?
Difficile d’admettre que la compréhension de l’univers se résume à deux formalismes conflictuels ! Gabriele VENEZIANO. Aperçu des théories de supercordes. 8.1-Les cinq théories de supercordes 8.2-Une symétrie importante en physique : la dualité 8.1-Les cinq théories de supercordes Nous avons déjà vu que les contraintes imposées sur les théories de supercordes sont très élevées (par exemple, l'invariance de paramétrisation ainsi que l'invariance de Lorentz fixe les dimensions de l'espace-temps à 10 pour les supercordes et 26 pour les cordes bosoniques). Schwarz, l'un des pionniers du domaine, a démontré que la condition obligatoire d'absence de ce qu'il appelle des anomalies gravitationnelles et de Yang-Mills fixe la symétrie de ces théories aux groupes ou .
Voici un aperçu concis des différentes théories de cordes : Tableau 8.1.1 : Résumé des différentes théories des supercordes et de leur symétrie 8.1.1-Supercordes, type I 8.1.2-Supercordes, type II 8.1.3-Supercordes hétérotiques 8.2.1-Exemples de dualité en physique 8.2.2-La dualité T 8.2.3-La dualité S 8.2.4-La théorie M (M pour « Mystery », « Mother of all theories », etc.) La théorie des supercordes. Ce n'est que dans les années 1980 que les physiciens reprirent sérieusement le problème de l'unification des champs et se sont orientés vers des équations quantiques à 4+N dimensions.
Vers 1984 Edward Witten, Luis Alvarez et quelques physiciens de l’Université de Princeton découvrirent qu'en incorporant la gravitation dans la théorie quantique des champs, des anomalies apparaissaient, rendant la théorie incohérente et inutilisable. C’est alors que sur la base d’une version quantique du modèle Kaluza-Klein, l'équipe de Michael Green du Queen Mary College de Londres et de John Schwarz de Caltech développèrent une théorie particulière des cordes. Document BBC Leur théorie contenait à présent suffisamment de symétrie pour supprimer toutes les anomalies et tous les infinis dans les 10 dimensions dans deux cas particuliers des groupes de jauge. Théorie des Cordes et Supersymétrie. L'harmonie des supercordes. L’harmonie des supercordes Introduction Pour certains chercheurs conservateurs et pour le public en général, le fait que l’univers soit constitué de cordes paraît soit comme une spéculation pure, irréaliste et relevant pour certains de la maladie mentale soit au contraire comme une possible théorie mais très complexe à comprendre par son haut niveau d’abstraction et par-dessus tout enveloppée dans un brouillard d’incompréhension tenace pour ceux qui ne sont pas du métier.
Dans les deux cas, la théorie rebute le plus grand nombre car elle ne représente actuellement qu’une collection de concepts qui ne sont pas encore supportés par des expériences et cela pose un vrai problème scientifique. Pour le dire brutalement, faut-il y croire ou faut-il l’abandonner ? L'Univers à 11 dimensions. L'Univers à 11 dimensions En quête d'une Théorie de Tout Depuis que l'homme s'est penché sur la nature du monde qui l'entoure, qu'il s'intéresse aux propriétés de la matière et à l'évolution de l'univers, il a toujours essayé de rassembler ses données et ses hypothèses éparses dans des théories générales toujours plus complexes et formelles.
Théorie de Kaluza-Klein. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
En physique, la théorie de Kaluza-Klein (encore appelée théorie de KK) est historiquement le premier modèle ayant tenté d'unifier les deux interactions fondamentales que sont la gravitation et l'électromagnétisme. En 1919 Theodor Kaluza proposa sa découverte à Einstein qui l'accepta. La théorie a été présentée pour la première fois dans une publication en 1921[1] et fut découverte par le mathématicien allemand Theodor Kaluza qui a étendu la relativité générale au cas d'un espace-temps à 5 dimensions.
Les équations d'une telle théorie peuvent être décomposées en des équations d'Einstein correspondant à l'espace-temps usuel à 4 dimensions d'une part, les équations de Maxwell décrivant l'électromagnétisme en 4 dimensions d'autre part et enfin l'équation de Klein-Gordon régissant la dynamique d'un champ scalaire supplémentaire appelé le radion. Principe de base[modifier | modifier le code] Notes et références[modifier | modifier le code] Voyage vers l'infiniment petit. Cependant, l'espace-temps dans lequel nous vivons n'a que 4 dimensions (3 spatiales et une temporelle), il faut donc rendre les 6 autres peu visibles. Les supercordes cosmiques participeraient au tumulte de l'univers.
Théorie M. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
La théorie M est une théorie élaborée par Edward Witten qui a pour but d'unifier les cinq théories des cordes. Introduction[modifier | modifier le code] Lorsque. Théorie M. La théorie M: jeune, dynamique et ambitieuse. A l'image d'un puzzle dont les différents éléments à priori incompatibles finissent par s'emboîter et reconstruisent l'image élégante de dame Nature, la théorie M ne décrit pas seulement les modes vibratoires des différentes particules et leurs interactions, électrofaible ou forte sous l'emprise des relations d'incertitude, mais également la gravitation (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) à haute énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) avec toute les certitudes qui la qualifie.
Le fait que cette théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Effectivement, il semble que la théorie M ait un bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la puissance du son.
La théorie M pourrait nécessiter deux dimensions temporelles ! La théorie M pourrait nécessiter deux dimensions temporelles !
- 4 Photos Itzhak Bars (Crédit : University of Southern California). Quelques rappels historiques Depuis les travaux de Kaluza, Klein et même Einstein dans les années 20/30, l’idée d’ajouter des dimensions spatiales supplémentaires ne cesse de hanter la physique. En fait, tout est parti de la découverte d’Einstein au sujet de la physique de la force gravitationnelle. Les succès de sa théorie sont impressionnants mais Einstein lui-même ne se laissait pas intimider, il savait que ce n’était qu’un préliminaire. Il devait nécessairement exister, à un niveau plus fondamental, un seul système d’équations de champ aux dérivées partielles, non linéaires, gouvernant une géométrie de l’espace-temps généralisée au-delà de la géométrie de Riemann.
Que fallait-il faire pour arriver à ce but ? Une des idées les plus prometteuses est venue assez rapidement de Théodore Kaluza, et ce, dès 1919. Quel rôle le quantum d’action allait-il avoir ? Théorie des cordes et gravité quantique. Cosmologie quantique à température finie en théorie des supercordes. Une revue de la théorie des cordes et de l'avis de plusieurs physiciens.
Greene Univers elegant supercordes toe theorie du tout. Page 61 : Durant les années 84 à 86 les physiciens du monde entier ont publié en tout plus d'un millier d'articles de recherche sur la théorie des cordes. page 189 : Cependant les jugements esthétiques n'arbitrent pas la vérité scientifique.
Au bout du compte, les théories ne sont jugées que par la façon dont elles résistent aux dures et froides réalités expérimentales. et, à la page suivante : ...Les décisions que prennent les théoriciens ne sont motivées que par des raisons d'esthétique, en vertu desquelles les théories doivent exhiber l'élégance et la beauté structurelle qui vont de pair avec le monde que nous observons. Evidemment, rien ne dit que cette stratégie conduise à la vérité. page 247 : La supersymétrie apparaît comme un concept unificateur fabuleux (*) (*) Fabuleux : qui appartient à l'imagination, chimérique (Larousse). Superstrings. Superstrings Michael Green Scientific American Sept 86 The central paradox of the contemporary physics of elementary particles is the apparent incompatibility of its two main theoretical foundations.
The first foundation is Einstein's general theory of relativity, which relates the force of gravity to the structure of space and time. This view of gravity has led to models of phenomena on a cosmic scale and to an understanding of the evolution of the universe. The second theoretical foundation is quantum mechanics, which can account for the atomic and subatomic world. Quantum theories have been formulated for three of the four known forces of nature: the strong, weak and electromagnetic interactions. According to superstring theories, the standard laws of physics are approximate versions of a much richer theory that takes account of structure at an inconceivably small distance scale. WORLD SHEET is swept out by stringlike particles as they move and interact in spacetime.