Théorie des cordes

Pages: 8 (1833 mots) Publié le: 10 mai 2011
Le but suprême de la physique est de trouver une théorie unique qui décrive l'univers dans son ensemble, c'est à dire qui unisse toutes les théories physiques.
Il faut savoir qu'il existe 4 forces et interactions fondamentales dans l'univers:

La gravitation
L'interaction faible (régissent certains processus intranucléaires comme la désintégration beta)
L'interaction forte (cohésion desprotons et des neutrons au sein du noyau atomique)
L'électromagnétisme (est à l'origine des liaisons entre le noyau et les électrons)

Les trois dernières forces sont unies en mécanique quantique et la gravitation est utilisée par la relativité générale...en d'autres termes, une théorie qui unifie la physique serait une théorie qui unifie la mécanique quantique et la relativité générale...le seulproblème est que la relativité est une théorie "classique" ,c'est à dire qu'elle ne contient pas le principe d'incertitude qui existe en mécanique quantique. Pour unir la relativité générale et la mécanique quantique, il faudrait d'abord unir la relativité générale et le principe d'incertitude.

Albert Einstein fut le premier physicien à tenter d'élaborer une théorie unificatrice dans les années1910. Ses travaux sur la relativité lui faisant présumer l'existence d'une théorie commune pour les forces électromagnétiques et gravitationnelles, il essaya en vain, durant les trente dernières années de sa vie, de concevoir un modèle où forces et particules seraient représentées uniquement par des champs, les particules n'étant rien d'autre que des zones du champ où les valeurs d'intensitéseraient particulièrement élevées. Mais l'avènement de la théorie quantique et la découverte de nouvelles particules sonnèrent l'échec d'Einstein, qui ne pouvait réussir dans sa tâche en s'aidant uniquement des lois de la relativité et de la physique classique. Cette quête fut relancée dans les années 1960 sous l'impulsion des physiciens américains Steven Weinberg et Sheldon Glashow, et du physicienpakistanais Abdus Salam. Ces trois chercheurs parvinrent à unifier l'interaction nucléaire faible et l'interaction électromagnétique en faisant appel à des symétries internes, symétries portant sur les propriétés intrinsèques des particules (charge, spin, etc.) et non sur leurs positions spatio-temporelles. Selon cette théorie connue sous le nom de théorie électrofaible, les photons, responsablesdes interactions électromagnétiques, appartiendraient à la même famille que les bosons intermédiaires W et Z, qui gouvernent les interactions faibles. Aujourd'hui, les scientifiques tentent de combiner les quatre types d'interactions à l'aide de théories dites de supersymétrie. Mais le problème s'avère très ardu, les physiciens ne parvenant pas à englober l'interaction gravitationnelle dans leurthéorie unificatrice.
Cependant, une nouvelle théorie semblerait être capable de résoudre ces problèmes...il s'agit de la théorie des cordes...

La théorie des cordes

Il existe un grand nombre de théories des cordes. Elles reposent toutes sur l'idée de ne pas considérer les entités élémentaires de la physique comme des particules ponctuelles (de dimension 0) mais des cordes qui formeraient desboucles d'une taille finie, de l'ordre de la longueur de Planck.Ces cordes vibreraient comme des cordes de violon, et des différents modes de vibration donneraient naissance aus spins 0,h/(2Pi),2h/(2Pi),... et aussi dans les versions supersymétriques aux spins 0, h/(4Pi),3h/(4Pi),...La physique changerait de nouveau son paradigme, avec des entités élémentaires qui ne seraient plus des particulesponctuelles mais des cordes minuscules. La théorie mathématique utilisée est la théorie des surfaces de Riemann à deux dimensions, les quatre dimensions de l'espace et du temps n'émergeant que comme concepts secondaires. Une théorie des cordes devrait satisfaire un certain nombre de conditions physiques:
Tous les objets du modèle standard, aussi bien les particules sources (les quarks et les...
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