La théorie des supercordes

Publié par Publication le 16/01/2006 à 00:02
Pour résoudre les difficultés conceptuelles des théories de Grande Unification et certaines interprétations de la physique quantique pour ne citer que les univers multiples et la perte de cohérence dans une singularité, les physiciens ont dû imaginer un autre concept et pourquoi pas postuler l'existence d'une seule entité fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) d'ordre supérieur, la corde, étendue dans un espace supersymétrique (elle devient une "supercorde"). L'avantage de ce concept est de représenter les particules comme les modes de vibration de cordes et de supprimer du même coup le problème des infinis puisque la corde ne peut vibrer que sur certains modes.

C'est Yoichiro Nambu (Yoichiro Nambu (18 janvier 1921 à Tokyo) est un physicien américain d'origine...) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) de Chicago (Chicago est une mégapole des États-Unis, située dans la partie nord du Middle West, à...) qui montra en 1970 que la hiérarchie des particules en fonction de leur masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) devait être à l'image de l'échelle d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) d'un phénomène de résonance (La résonance est un phénomène selon lequel certains systèmes physiques...). Chaque mode devait correspondre à une particule distincte, à l'instar d'une corde de violon qui crée un son quand on la pince (Une pince est un dispositif mécanique ou un outil, ayant pour fonction de pincer quelque chose...). Mais il restait bien des questions en suspens.


Ces valeurs définissent la dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...) et le niveau d'énergie des cordes. La théorie des supercordes (La théorie des supercordes est une tentative d'expliquer toutes les particules et forces...) diffère de la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) des particules élémentaires à ces échelles mais il s'agit malgré tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) d'une bonne approximation (Une approximation est une représentation grossière c'est-à-dire manquant de...) à grande distance ou à basse énergie.

Parmi celles-ci, que se passe-t-il par exemple quand deux cordes entrent en collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de...) ? A l'Université du Wisconsin, Bunji Sakita, Keiji Kawa et Miguel Virasoro découvrirent que la caractéristique unitaire des matrices S de Chew n'était satisfaite que si on introduisait des boucles. En effet, si on veut intégrer les contributions de toutes les amplitudes, de toutes les trajectoires pour quantifier toutes les informations de ce système, les physiciens ont dû introduire les diagrammes de Feynman et la théorie de renormalisation (En théorie quantique des champs (ou QFT), en mécanique statistique des champs, dans la...) jusque là bannie de la théorie.

En supersymétrie (Note : Pour profiter au mieux de cet article, le lecteur devrait avoir de bonnes notions sur...), des divergences apparaissent lorsque les cordes forment des boucles. Par chance, cette nouvelle théorie est cohérente car les transitions dans les boucles virtuelles finissent toujours par s'annuler; le signe des boucles de fermions est opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à...) au signe des boucles des bosons. Les solutions des intégrales ne divergent donc pas comme dans la théorie classique. Les physiciens jouent en fait sur des contraintes géométriques, de la même manière qu'en relativité à propos de la géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace...) non-euclidienne. C'est ce côté abstrait qui rend sa compréhension réservée aux spécialistes es mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide...) qui ont passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble...) avec succès les dures épreuves de la physique quantique (La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques...) et de la relativité générale (La relativité générale, fondée sur le principe de covariance générale...). Pas moins.

En unifiant les théories à 10 dimensions, les physiciens ont découvert qu'il existait un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de solutions cohérentes compatibles avec la réalité, parmi lesquelles cinq théories des supercordes ont été étudiées, mais toutes n'étaient pas réalistes !
Page générée en 0.099 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique