Théorie des cordes

Pages: 15 (3624 mots) Publié le: 28 mars 2013
Théorie des cordes
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Les niveaux de grossissements : monde macroscopique, monde moléculaire, monde atomique, monde subatomique, monde des cordes.
La théorie des cordes est une théorie traitant de l'une des questions de la physique théorique : fournir une description de la gravité quantique c’est-à-direl’unification de la mécanique quantique et de la théorie de la relativité générale. La principale particularité de la théorie des cordes est que son ambition ne s’arrête pas à cette réconciliation, mais qu’elle prétend réussir à unifier les quatre interactions élémentaires connues, on parle de théorie du Tout.
La théorie des cordes a obtenu des premiers résultats théoriques partiels. Dans le cadre de lathermodynamique des trous noirs elle permet de reproduire la formule de Bekenstein et Hawking pour l’entropie des trous noirs. Elle possède également une richesse mathématique notable : en particulier, elle a permis de découvrir la symétrie miroir en géométrie.
Sommaire[masquer] * 1 Présentation élémentaire du problème * 2 Hypothèses et prédictions * 3 Histoire de la théorie des cordes * 4Les différentes théories des cordes * 4.1 Théorie des cordes bosoniques * 4.2 Théorie des supercordes * 4.3 Théorie M * 5 Concepts communs aux théories * 5.1 Branes * 5.2 Dimensions supplémentaires * 5.3 Supersymétrie * 6 Limitations et controverses concernant les théories des cordes * 6.1 Description imparfaite du modèle standard * 6.2 Non prédiction etdifficultés d'interprétation de l'énergie noire * 6.3 Irréfutabilité et absence de prédictions * 6.4 Indépendance de la géométrie de fond * 6.5 Finitude de la théorie non formellement démontrée * 7 Notes et références * 8 Bibliographie * 9 Annexes * 9.1 Articles connexes * 9.2 Liens externes |
Présentation élémentaire du problème[modifier]
Une partie de laphysique, notamment la physique théorique, repose aujourd’hui sur deux grandes théories en ce qui concerne la physique des particules. La relativité générale est une théorie de la gravitation qui décrit l'interaction gravitationnelle dans le cadre relativiste (relativité générale) essentiellement prouvée à l’échelle du système solaire (e.g. avancée du périhélie de Mercure) et à l'échelle astronomique(effet de lentilles gravitationnelles, dynamique des étoiles binaires); théorie déterministe classique qui a pour objet la détermination des trajectoires des corps en mouvement et de la lumière, ainsi que la description des changements exacts de coordonnées d'espace et de temps dans un changement de référentiel. À l’opposé, la mécanique quantique décrit le mouvement des particules dites élémentairesqui, par comparaison avec le monde classique, décrit les particules comme des ondes plus ou moins localisées, contrairement aux particules classiques qui sont exactement localisées.
Chacune de ces deux théories a conduit à des succès impressionnants (en terme d'expériences précises et fiables: c.f. Mécanique Classique et Mécanique Quantique) dans son propre domaine mais la différence profondeévoquée ci-dessus est à l’origine d’incohérences. Certains physiciens ont donc adopté une attitude pragmatique : utilisons chaque outil dans son domaine de validité sans nous poser de problèmes peut-être insolubles, c.f. École de Copenhague, contrairement à d'autres qui suggèrent un point de vue plus réaliste conforme aux deux théories, c.f. Théorie de De Broglie-Bohm.
Il reste que certains phénomènesnécessiteraient l'utilisation des deux théories. Ainsi, un trou noir a un champ gravitationnel tel qu’il attire tout ce qui passe à sa portée, y compris la lumière, ce qui implique la relativité générale. Pour tenter de décrire la "nature" de la « matière » dont il est constitué, ce qui implique la formulation d'une théorie des champs consistante d'un point de vue mathématique, il faut faire...
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