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La théorie des cordes est l’une des voies envisagées pour régler une des questions majeures 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.
La théorie des cordes a obtenu des premiers résultats partiels prometteurs. Dans le cadre de la thermodynamique 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.
Une Présentation élémentaire du problème
La physique repose aujourd’hui sur deux grandes théories. La relativité générale est une théorie de la gravitation qui décrit le monde à l’échelle des distances astronomiques, monde calme, prévisible. À l’opposé, la mécanique quantique décrit le monde des particules dites élémentaires qui, par comparaison avec le monde sensible, paraît agité et imprévisible.
Chacune de ces deux théories a conduit à des succès impressionnants dans son propre domaine mais la différence profonde évoquée ci-dessus est à l’origine d’incohérences dans leur application conjointe. Certains physiciens ont donc adopté une attitude pragmatique : utilisons chaque outil dans son domaine de validité sans nous poser de problèmes peut-être insolubles.
Il reste que certains phénomènes impliquent les deux échelles. 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, il faut faire appel à la mécanique quantique ou à une théorie qui l’englobe. Les premiers instants du Big Bang posent un problème analogue, au moins à première vue. Les théories des cordes tentent de décrire de tels phénomènes. L’Univers élégant de Brian Greene donne à ce sujet un aperçu à l’usage des non-spécialistes.
Outre les controverses fondamentales évoquées ci-après, les théories des cordes présentent un inconvénient pratique, leur complexité extrême qui ne permet pas, à ce jour, d’aboutir à des résultats utilisables sans approximations grossières.
Mon commentaire:
La théorie des cordes ou plutôt les théories des cordes n'on pas encore permis de découvrir de particules qu'elles prévoient. Les énergies nécessaires sont hors de notre portée. Elles ne sont pas validées et n'on pas reçu de vérification expérimentale. De plus elles sont en "concurrence" avec d'autre théories dont une qui est basée sur la géométrie non-commutative.
n'atteint-on pas ici les limites de la connaissance que je qualifierai "d'extérieure"? Ne devrait-on pas envisager d'étendre notre connaissance à des voies nouvelles en parallèle et complémentairement? Pour le moment, on oppose connaissance scientifique et connaissance "intérieure", La voie spirituelle est-elle en contradiction avec la science?
