La théorie des Cordes et Supercordes simplement expliquée 2/2

PARTIE 2 SUR 2

Ami passionné, nous avions vu lors de notre première partie un certain nombre d’éléments de la Théorie Des Cordes (TDC) qui voudrait être la théorie du tout.

Continuons dans cette deuxième et dernière partie. Je te rappelle qu’à certains endroits, quelques précisions sont données sous formes d’animations vidéos. Il faut donc avoir le son de ton ordinateur allumé afin de les voir, certes, mais aussi entendre les commentaires qui vont avec. Ces petites explications sont très courtes mais expliquent bien les choses.

***

Une particule qui se déplace dans l’espace trace une ligne. Une corde qui se déplace va tracer un tube.

 

L’hypothèse que le monde est fait de petites cordes et non plus de simples particules résout le problème fondamental qui était que la quantification perturbative ne fonctionnait pas avec la relativité générale. L’étude des particules aboutissait à une solution d’infini et donc non exploitable, l’étude des cordes supprime l’infini.

Revenons à nos vibrations de cordes de guitare. Dans le modèle standard de la physique des particules, il en existe de nombreuses variétés. Dans la TDC il n’y a besoin que d’un seul type de corde pour représenter tous les types de particules différents. En effet, une corde vibre sur elle-même un peu à la manière d’une corde de guitare, exemple le plus couramment pris. Les vibrations sont donc différentes pour une même corde. Cela s’appelle les différents modes.

Pense à une corde de guitare qui a été accordé par étirement de la chaîne sous tension à travers la guitare. Selon la façon dont la corde est pincée et combien la tension est dans la chaîne, différentes notes de musique seront créées par la chaîne. Ces notes de musique pourraient être considérés comme des modes d’excitation de cette corde de guitare sous tension. Dans la TDC, les particules élémentaires observées pourraient être considérées comme des « notes de musique » ou des modes d’excitation des cordes élémentaires. Ci-dessous les différents modes de vibrations d’une guitare :

Chaque façon de vibrer se comporte comme une particule différente.

En TDC les particules deviennent des cordes. Un point trace une trajectoire, une corde une surface. On va ainsi considérer toutes les géométries possibles qu’elle peut tracer (la corde) au cours du temps.

 

Mais voilà, alors que tout roulait jusqu’à présent, un problème se présente. On appelle cela une anomalie qui rend cette théorie inconsistante. Les chercheurs ont donc trouvé qu’un seul et unique moyen pour se débarrasser de cette inconsistance, c’est de changer le nombre de dimensions de l’espace-temps. Combien faut-il alors de dimensions pour une TDC cohérente ? Un grand nombre a bien sûr été étudié (voir théorie des Super Cordes plus loin). C’est finalement le nombre de 10 dimensions qui a été retenu. 10 dimensions, c’est 1 dimension de temps et 9 dimensions d’espaces.

On connaît les 3 dimensions d’espaces classique, mais alors les 6 autres ? Les scientifiques expliquent qu’on ne les voit pas car elles sont très petites et repliées sur elle-même.

 

Tout cela est très bien. Malheureusement, il y a un très grand nombre de possibilités tout aussi valables les unes que les autres de fabriquer une théorie des cordes. Certains estiment à plus de 10100 possibilités existantes ! Ces nombreuses possibilités rendent la TDC inutilisable. De même l’expérimentation n’est pas possible compte tenue du très grand nombre de TDC existant.

Les théoriciens de la TDC ne lâchent pas le morceau ! Pour valider la TDC, ils évoquent l’idée du “multivers” : il existerait une multitude d’univers (autant que de variantes possibles de la TDC) comme le nôtre déconnectés les uns des autres et régis par des lois physiques différentes.

Nous serions nous dans un de ces univers avec une théorie des cordes.

 

Alors, les scientifiques poussent la théorie un peu plus loin en ajoutant des spineurs sur les cordes. C’est la théorie des supercordes. Cela permet de régler deux problèmes : existence des fermions et disparition des tachyons.

Il y a désormais autant de fermions que de bosons : c’est la Super Symétrie :

Il y a quand même un élément de la théorie des cordes que l’on pourrait tester expérimentalement : la Super Symétrie. La TDC indique qu’il y aurait deux fois plus de types particules que l’on ne pense dues à une symétrie. Actuellement on évalue à 61 types de particules existants. Selon la TDC chaque type de particules aurait un double appelé le “superpartenaire”. À ce jour on n’a jamais observé de superpartenaire. Mais les expériences s’affinent de plus en plus et si ces particules symétriques existent, elles seraient visibles d’ici quelques années. En effet, au LHC, on commence à atteindre des énergies où on devrait voir ces superpartenaires s’ils existent. Si aucune de ces particules de Super symétrie n’est observée, c’est qu’elle n’existerait pas et ce serait un très sérieux problème pour la TDC !

Enfin, il existe d’autres approches pour l’étude de la gravité quantique dont, entres autres, la “gravité quantique à boucle“.

Professeur Têtenlair

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10 Commentaires

  1. Ami Cachou, je t’invite à regarder la dernière vidéo, courte, elle dure 20 mn à peine, de jean-Pierre PETIT ..

    En effet, dans cette vidéo, Jean-Pierre fait la démonstration devant un Thibault DAMOUR qui est obligé de reconnaître l’ensemble des vérifications des observations établies par le modèle JANUS …
    https://www.youtube.com/watch?v=xBvaeR6V2MY – Titre :
    ” Janus, avec autant de confirmations observationnelles, mérite examen ”

    Le clou étant quand Jean-Pierre fait état de la dernière, très très récente observation, observation faite par le télescope James WEBB, c’est à dire montrant des galaxies énormes étant cependant âgées de moins de 500 millions d’années, ce qui n’était pas possible d’après le modèle cosmologique actuel, modèle soutenu, il faut le rappeler, par M DAMOUR !!

    Je suis très content pour Jean-Pierre PETIT, parce qu’il mérite vraiment que le modèle JANUS soit examiné, à la lueur de l’ensemble des vérifications par l’observation avérées …

    • Je viens de regarder très attentivement la vidéo dont tu as donné le lien. Tout cela est extrêmement troublant, c’est une évidence. J’en ai compris la logique et l’aboutissement, mais je suis incapable de comprendre dans le fond les formules mathématiques qui relèvent des astrophysiciens avertis.
      Cela dit, comme je te l’ai dit, il est TOTALEMENT IDNAMISSIBLE que le modèle Janus ne soit pas étudié et analysé par la communauté scientifique toute entière, et que Jean-Pierre PETIT ne puisse pas l’exposer officiellement pour être étudié par tous les astrophysiciens.
      Cet acharnement dans la censure de ce modèle est SCANDALEUX, elle est suffisamment solide pour faire l’objet des études les plus attentionnées. Puis, ensuite, faire l’objet d’acquiescements, critiques, ou refus…
      Dans le monde scientifique, la science a toujours le dernier mot. Mais parfois, pas tout de suite !

  2. Merci Prof ! On ne se lasse pas. J’aurais aimé connaitre le cheminement mathématique de la TDC, si tu as des sites qui en traite, je suis preneur et très vivement un prochain article….peut être la façon dont sont converties et traitées les données brutes de JWS en images somptueuses. Encore merci Prof !

    • Merci ami Fonzy, je suis très sensible à l’intérêt que tu portes à mes modestes articles. Les démonstrations mathématiques de la TDC sont épouvantablement compliquées. J’en suis totalement incapable de t’en résumer la teneur. Ces démonstrations se font en amphithéâtres et bouquins pour des puissants cerveaux mathématiques, dont ne fait pas partie celui de ton serviteur 😄.
      Je ne pense pas qu’il existe des site internet du cheminement mathématiques de la TDC pour les raisons ci-dessus évoquées.
      Concernant les conversions et traitements des données brutes du JWST, ses 4 senseurs (= instruments scientifiques) décortiquent les images infra rouges (invisibles à l’œil nu) prise par le télescope et restituent les photos magnifiques du JWST. Le sujet me paraît trop spécialisé pour faire l’objet d’un article, à mon humble avis.
      Le prochain article sera sur les lentilles gravitationnelles qui ont permis de découvrir beaucoup d’objet avant même de les voir !

  3. Passionnant ! Merci pour ce riche exposé qui nous transporte bien loin du plancher des vaches et des mesquineries du quotidien. La théorie des “multivers” le cinéma s’en est inspiré, comme la série “Counterpart”, très bien jouée

    • Merci de tes compliments, ami Jules.
      Je ne connaissais pas la série “Counterpart”, merci de me l’avoir fait connaître. Je suis allé glaner quelques renseignements sur internet, elle a l’air assez originale…

  4. Cher professeur, cette théorie pourrait-elle laisser supposer l’existence de mondes parallèles avec leurs propres lois? Merci pour ce cour passionnant. Comme d’habitude.

    • Oui, ami Argo, la TDC laisse entendre qu’il existe des mondes dont le nombre n’est pas chiffrable et que nous ferions parti d’un de ceux-là.
      Elle a entièrement raison car il y a déjà trois mondes qu’elle a superbement démontrée :
      – celui de ceux qui ont le pouvoir en Islamofrance et dont l’objectif est de tout détruire, d’assassiner les propriétaires, donc la propriété, et de faire de ce pays le premier pays musulman d’Europe.
      – le mondes des imbéciles dégénérés qui ont mis les précédents au pouvoir en les élisant et ré-élisant
      – le monde des sous merdes qui gueulent à n’en plus finir quand les psychopathes pervers qu’ils ont mis au pouvoir font des “réformes” de malades profonds.
      Apparemment, compte tenu des trois mondes ci-dessus cités, la TDC devrait avoir raison… J’ai oublié un 4ème : le monde du sénil-communiste-anarchiste-mondialiste Jo Biden mis en place aussi par des dizaines de millions d’américains, malgré les fraudes massives.

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