Que savez-vous sur la théorie des cordes (ou des membranes) ?

Question

Question qui s'adresse à n'importe qui, même celles et ceux qui ne savent pas ce que c'est (surtout eux d'ailleurs), la question est posée pour faire avancer l'esprit humain, j'ai vu un reportage sur Arte ce soir et je me suis dis que je devais poser la question à tout le monde pour que je sache si tout le monde sait ce que les dernières théories scientifiques apportent comme réponses et comme questions au jour d'aujourd'hui.
A vos claviers!

Il faut savoir que certains théoriciens des cordes voient en cette théorie une raison au big bang et plus encore : il y aurait un big bang qui se prépare dans notre univers, de là à savoir quand il va avoir lieu...

Merci traly pour ta réponse qui n'est pas vraiment la tienne (ça m'étonnerait que t'aies compris la moitié de ce que t'as copié-collé, moi-même j'ai du mal à la fin).

Et merci Spyc HX3 pour ta réponse, et tes prises de position, et l'affirmation de tes opinions, et encore merci... ;)

Et Obélix tu penses pas que plus il y aura de gens qui se poseront la question et plus on aura une chance de trouver la réponse?
C'est à ça que sert ce genre de sites, alors je l'utilise pour ça.

Answer 1

Bon alors, la théorie des cordes est bien jolie, bien complexe mais pour l'instant elle n'a encore donnée aucune prédiction vérifiable expérimentalement.
Sinon la théorie des cordes impose que l'Univers, dans lequel nous vivons, possède un nombre de dimension supérieur à 4 (de 10 à 26 selon les théories); l'ensemble de cet espace s'appelle le "bulk" et les sous-espaces ont été nommés "n-brane" n étant la dimension du sous-espace (par référence à "membrane" qui est de dimension 2).
À l'heure actuelle, on va pouvoir vérifier (sous certaines conditions) si il y a des dimensions supplémentaires grâce au LHC (qui sera pleinement fonctionnel courant 2008). Et encore s'ils ne trouvent rien, ça ne voudra pas dire qu'il n'y a pas de dimensions supplémentaires, juste que les modèles actuels sont faux, donc rien n'est jouer ...
On comprend que les théoriciens qui travaillent dessus y mettent plein d'espoir, mais ils n'ont pas tous les mêmes points de vue, et sans vérification expérimentale cela ne reste que pure supposition (science-fiction ?)

P.S.1: Pomper sur wikipedia alors que l'on demande ce que l'on sait soi-même, c'est très bête

P.S.2: les frêres Bogdanov sont des baratineurs de première, même si un des deux a eu sa thèse ils n'en restent pas moins des magouilleurs et ne sont absolument pas intégrés à la communauté scientifique (sauf en référence comique) !

Answer 2

La théorie des cordes est l'une des voies envisagées pour régler un des problèmes majeurs de la physique théorique : fournir une description de la gravité quantique c'est-à-dire l'unification de la mécanique quantique (inévitable pour décrire la physique aux petites échelles) et de la théorie de la relativité générale (nécessaire pour décrire la gravitation de manière relativiste). 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, tout en reposant sur deux hypothèses assez révolutionnaires :

Les briques fondamentales de l'Univers ne seraient pas des particules ponctuelles mais des sortes de cordelettes vibrantes possédant une tension à la manière d'un élastique. Ce que nous percevons comme des particules de caractéristiques (masse, etc) distinctes ne seraient que des cordes vibrant différemment. Avec cette hypothèse, les théories des cordes admettent une échelle minimale et permettent d'éviter facilement l'apparition de certaines quantités infinies (on parle de « divergences ») qui sont inévitables dans les théories quantiques de champs habituelles. Il n'y a donc plus besoin de procéder à la renormalisation de la théorie.
L'univers contiendrait plus de trois dimensions spatiales. Certaines d'entre elles, repliées sur elles-mêmes, passant inaperçues à nos échelles (par une procédure appelée réduction dimensionnelle).
Malgré de premiers résultats partiels très prometteurs comme la reproduction de la formule de Bekenstein et Hawking pour l'entropie des trous noirs, ainsi qu'une richesse mathématique remarquable (la théorie des cordes a permis de découvrir la symétrie miroir en géométrie) la théorie des cordes reste toutefois incomplète. D'une part, une multitude de solutions aux équations de la théorie des cordes existe, ce qui pose un problème de sélection de notre univers et, d'autre part, même si beaucoup de modèles voisins ont pu être obtenus, aucun d'entre eux ne permet de rendre compte précisément du modèle standard de la physique des particules.

Bien que différentes formulations indépendantes (cf ci-dessous) aient été développées dans les années 1980, les résultats de dualité de cordes obtenus dans les années 1990 ont permis d'envisager que toutes les théories précédemment construites ne sont elles-mêmes que différentes limites d'une théorie unique plus fondamentale, baptisée théorie M, dont la formulation microscopique reste mystérieuse[1] mais dont la théorie effective de basse énergie est la supergravité maximale à 11 dimensions, soit une de plus que la dimension critique des théories de supercordes.

Il existe plusieurs théories des cordes :

La théorie bosonique des cordes à 26 dimensions. C'est la théorie des cordes la plus simple. La formulation de la théorie sur sa feuille d'univers ne contient que des bosons d'où son nom. Elle contient un tachyon (particule hypothétique dont l'énergie est mesurée par un nombre imaginaire pur tandis que la masse, par un nombre réel), ce qui est une indication que la théorie est instable, et donc impropre à décrire la réalité. Elle est toutefois utile pédagogiquement pour se familiariser avec les concepts fondamentaux que l'on retrouve dans des modèles plus réalistes. En particulier au niveau de masse nulle elle fait apparaître le graviton. Elle admet des cordes ouvertes ou fermées.
Cinq théories des supercordes à 10 dimensions, qui ne possèdent pas de tachyons et qui supposent l'existence d'une supersymétrie sur la feuille d'univers des cordes aboutissent à l'existence de supersymétries dans l'espace-cible :
I : cordes ouvertes ou fermées, groupe de symétrie SO(32)
IIA : cordes fermées uniquement, non-chiralité
IIB : cordes fermées uniquement, chiralité
HO : cordes fermées uniquement, hétérodicité, groupe de symétrie SO(32)
HE : cordes fermées uniquement, hétérodicité, groupe de symétrie E8×E8
La théorie M, aboutissement de ces théories
Les théories des supercordes se distinguent de la première par l'existence d'une symétrie supplémentaire, la supersymétrie, laquelle s'est avérée nécessaire lorsque l'on a souhaité incorporer les fermions (la matière) dans la théorie bosonique des cordes.

Il semblerait que ces cinq théories soient différentes limites d'une théorie encore mal connue, reposant sur un espace à 11 dimensions (10 spatiales et une temporelle), appelée théorie M, laquelle admettrait la supergravité maximale développée dans les années 1970 comme théorie effective de basse énergie. Cette hypothèse a été proposée par Horava et Witten dans les années 1990 et a amené l'introduction d'autres objets étendus en plus des cordes. On parle de p-branes, p étant un entier qui indique le nombre de dimensions spatiales de l'objet en question. Elles sont décrites perturbativement comme les sous-espaces sur lesquels vivent les extrémités de cordes ouvertes. L'étude du spectre montre que des D1, D3, D5, D7 et D9 branes peuvent être incorporées dans un espace-cible décrit par la théorie IIB tandis que dans un espace où vivent des cordes de type IIA on peut introduire des branes de type D0, D2, D4, D6 et D8. Notons que les D1 ont le même nombre de dimensions qu'une corde fondamentale (notée usuellement F1). Bien qu'étant deux objets distincts, une symétrie non-perturbative de la théorie IIB, appelée S-dualite, qui a subi un nombre important de vérifications indirectes, possède la propriété d'échanger D1 brane avec la F1.

Answer 3

Cette théorie pourra peut être s'avérer valable, après des mesures qui ne peuvent être envisagées avant des siècles - le reste n'est que spéculation, absolument inutile dans un contexte scientifique - et en tout cas sans le moindre rapport avec "faire avancer l'esprit humain" : il faut d'abord étudier, beaucoup et sérieusement !

Answer 4

pour ne pas m'étaler, je dirais qu'elles permettent d'ebaucher (la théorie des cordes et supercordes) la théorie du pont Einstein-Rosen-Podolski (ou trou de ver)...

Answer 5

Je ne pense pas qu'on puisse voir le miracle de l'interprétation du Big Bang et de ses origines dans la théorie des cordes.
Elle est basée sur aucune expérience pratique et n'a jamais donné de résultat satisfaisant. De plus, cette théorie suppose de travailler en considérant une douzaine de dimensions alors que les travaux de chercheurs comme les Bogdanov ont montré que 5 dimensions suffisent (3 d'espace, une de temps, et une 5ème dimension inaccessible à l'humain dans laquelle circulerait la gravitation et de l'information pure)

De plus en plus de chercheurs prennent leurs distances de la théorie des cordes. Qui sait, peut-être aura-t-elle des retombées qu'on ne soupçonne pas encore...

Answer 6

Que cça fait 20 ans qu'ils sont dessus et que ça ne fonctionne pas.

Même pas un petit espoir d'unification des forces

Answer 7

Moi je crois aux cordes. Ma guitare en a 6, et cros-moi, elle joue bien.
Blague à part, la théorie des cordes, j'en ai entendu parler, mais j'ignore complétement de quoi il s'agit. Pourtant pour satisfaire ma curiosité sur la physique, j'aimerai bien que quelqu'un de compétent réponde à ta question.