Espace-Temps, Espaces à N dimensions, Espaces parallèles...

[inviteb14aa229]

Bonjour,

En tout cas, en 9 ans, personne n'a répondu à la question de Solitonique :
- est-ce que les 7 dimensions supplémentaires introduites par la théorie des cordes sont des dimensions spatiales, ou des paramètres mathématiques ?
Tous les intervenants n'ont rien fait d'autre que lui réexpliquer le sens de sa propre question !!!

[Deedee81]

Bonjour,

Vu la durée du fil, je ne vais pas tout (re)parcourir, je vais juste répondre directement

- est-ce que les 7 dimensions supplémentaires introduites par la théorie des cordes sont des dimensions spatiales, ou des paramètres mathématiques ?

Techniquement, ce sont des dimensions spatiales (pas de type temps). Correspondent-elles à des dimensions spatiales où on l'entend habituellement ? Difficile à dire. Un spécialiste des cordes pourrait peut-être donner des précision mais je pense qu'on peut voir ces dimensions comme des variables de configuration internes. Bref, c'est une question d'interprétation et cela ne fait pas partie de la théorie (tout comme certaines interprétations sur la nature de la fonction d'onde en mécanique quantique ne font pas partie de la théorie elle-même, c'est plutôt de l'ontologie). A moins qu'il n'existe un test expérimental permettant de trancher mais avec la théorie des cordes.... on n'en est pas encore là ! (malgré des efforts considérables)

[inviteb14aa229]

Merci Deedee !

Solitonique a enfin une réponse... J'espère qu'il est toujours branché...

Mais de tout ce que j'ai lu, en vulgarisation s'entend, concernant les cordes, on présente toujours ces 7 dimensions comme véritablement spatiales, donc des réalités concrètes, sans que l'option "variables de configuration internes" soit retenue, puisque l'on discute de leur possible enroulement, comme Solitonique l'a amplement souligné.

[Deedee81]

Je confirme que j'ai très rarement vu cette histoire de "variables internes" (il me semble même une seule fois et je ne sais plus où, je me demande si ce n'est pas dans un article sur Kaluza-Klein) . L'auteur disait que certains trouvaient absurde d'avoir des dimensions spatiales supplémentaires (inobservables même si leur enroulement l'explique très bien) mais que ce n'était pas gênant car on pouvait considérer ça comme une simple traduction mathématique de l'existence de variables internes. En fait si elles sont inobservables c'est même assez naturel de considérer ça comme ça.

Dans la théorie de Kaluza-Klein c'est même assez frappant car il y a (presque) équivalence entre RG + EM à 4D et RG à 5D. La dimension supplémentaire permettant des degrés de liberté supplémentaires qui se traduisent dans une "feuille 4D" par l'électromagnétisme. C'est très astucieux.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb14aa229]

dimensions spatiales supplémentaires (inobservables même si leur enroulement l'explique très bien) mais que ce n'était pas gênant car on pouvait considérer ça comme une simple traduction mathématique de l'existence de variables internes. En fait si elles sont inobservables c'est même assez naturel de considérer ça comme ça.

Je crois qu'il y a une autre hypothèse pour expliquer cette "inobservation", selon laquelle seuls les gravitons (= cordes fermées) peuvent échapper à leur brane et partir dans le bulk...
Pas besoin, dans ce cas, d'évoquer un enroulement...

[Deedee81]

Je crois qu'il y a une autre hypothèse pour expliquer cette "inobservation", selon laquelle seuls les gravitons (= cordes fermées) peuvent échapper à leur brane et partir dans le bulk...
Pas besoin, dans ce cas, d'évoquer un enroulement...

Exact. Je n'ai pas abordé cette approche (il y en a beaucoup dans les cordes ).

En tout état de cause, ce n'est pas propre à la théorie des cordes, il y a trente-six manière d'interpréter les équations. Si on se limite au côté opérationnel, c'est "simple", mais c'est souvent assez peu satisfaisant.

C'est particulièrement flagrant en mécanique quantique. Mais c'est vrai aussi dans d'autres théories comme en relativité générale où on peut la voir de manière purement géométrique (approche à la Einstein, à la Cartan), sur le principe des champs (je crois que Wigner préférait cette façon de voir), sur le principe relationnel (à la Rovelli).

Il est difficile de faire de la physique sans faire, même implicitement ou inconsciemment, un peu d'ontologie voire d'adopter des points de vues philosophiques.

[invite1c9ac015]

Hello,

Je suis tout à fait d'accord avec vous, mais dans ce cas pourquoi quand on lit à propos de la théorie des cordes on entend dire que ces dimensions sont très petites, "enroulées" ? Si dans l'esprit de ceux qui disent çà ces dimensions n'étaient que des paramètres qu'on ne peut (ou ne sait) réduire à une combinaison linéaire des autres paramètres, alors pourquoi dire qu'elles sont enroulées ? Et qu'elles ont dû s'enrouler à la formation de l'Univers ? Cà m'a toujours semblé être un charabia pour grand public à la recherche de sensations fortes, du charabia pour médias à la recherche de sensationnel... et de "voyges" dans des dimensions cachées !

Je sais je suis dur là ops: , car... et si elles existaient vraiment ces fameuses dimensions spatiales enroulées ? Mais ce dont je ne suis pas sûr c'est que ce ne sont pas que de vulgaires paramètres qu'on ne sait pas calculer à partir des autres...

Disons que dans le cas de la theorie des cordes, c'est un poil different... (j'aurai mieux fait de pas en parler ). Pour expliquer ces dimensions, il faut en fait avoir en tete la notion de contrainte.

Admettons par exemple que tu veuilles imposer a un point de se deplacer sur un cercle. Dans ce cas la tu peux le faire grace a tes autres dimensions (espace + temps). Maintenant, si tu veux que sur ce cercle ton point accelere tout le temps mais qu'en chaque point l'acceleration est discontinue, tes 4 dimensions n'y suffisent plus. Donc en chaque point, tu peux rajouter une dimension supplementaire qui impose une contrainte supplementaire au point : c'est une dimension additionnelle en chaque point de l'espace 4D habituel, donc si tu veux, une corde enroulee sur elle-meme avec une dimension tres petite.

Bon, la bien sur c'est une situation imaginaire, mais c'est juste une imafe dans un cas simple a comprendre.

En theorie des cordes, c'est en fait la meme idee. Si on prend une particule que l'on decrit grace a 4 dimensions (3 de temps + 1 d'espace), chaque mode de vibration determinant la nature de la particule, il manque indeniablement quelque chose, par exemple, l'attraction entre les particules, la gravitation, etc... Et en fait, avec 11 dimensions : les 4 habituelles et 7 supplementaires enroulees sur elle-memes en chaque point de l'espace, on parvient a tout decrire.

D'ailleurs c'est assez majestueux (euh la c'est le physicien contemplatif qui parle ), parce que si on construit un modele de theorie des cordes, a chaque fois que l'on pose une dimension supplementaire pour decrire un phenomene, d'autres consequences en decoulent et c'est pour ca que l'on a besoin "que" de 11 dimensions. Bref, c'est booo... :P

Voila, c'est vraiment pas facile a expliquer mais j'espere que je me suis fait comprendre

@+
Aurelien

[invite03f54461]

Sur cette illustration que j'ai faite, je garantis que toute sa construction est calculée avec un système de coordonnées spatiales à 3D

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Cliquez ici pour agrandir l'image</a>


Modification de la taille de l'image.

Yoyo

[invite1c9ac015]

Sur cette illustration que j'ai faite, je garantis que toute sa construction est calculée avec un système de coordonnées spatiales à 3D

Euh oui, il vaut mieux puisque c'est un dessin en 2D d'un truc 3D.
Et en tout cas bravo, c'est vraiment zoli !

@+
Aurelien

[invite17fafe5f]

Disons que dans le cas de la theorie des cordes, c'est un poil different... (j'aurai mieux fait de pas en parler ). Pour expliquer ces dimensions, il faut en fait avoir en tete la notion de contrainte.

Admettons par exemple que tu veuilles imposer a un point de se deplacer sur un cercle. Dans ce cas la tu peux le faire grace a tes autres dimensions (espace + temps). Maintenant, si tu veux que sur ce cercle ton point accelere tout le temps mais qu'en chaque point l'acceleration est discontinue, tes 4 dimensions n'y suffisent plus. Donc en chaque point, tu peux rajouter une dimension supplementaire qui impose une contrainte supplementaire au point : c'est une dimension additionnelle en chaque point de l'espace 4D habituel, donc si tu veux, une corde enroulee sur elle-meme avec une dimension tres petite.

Aurelien

Euh.... je ne voudrais pas paraître rabat-joie mais... c'est exactement ce que je dis : ces dimensions introduites pour rendre cohérent le modèle correspondent peut-être à tout autre chose qu'à des dimensions spatiales.
Ce sont peut-être simplement des paramètres dont on ne connait pas la signification physique (qui peut au demeurant n'être pas du tout mystérieuse, simplement trop complexe à définir en termes des 3 dimensions spatiales, et ces n dimensions supplémentaires sont un raccourci mathématique bien commode pour les calculs).

Mais bon, je ne suis pas assez compétent pour aller plus loin dans la discussion...
Je crois à tout ce qu'on me dit mais je garde un oeil ouvert

[invite03f54461]

Euh oui, il vaut mieux puisque c'est un dessin en 2D d'un truc 3D.

Vi mais pour l'ami Solitonique, chaque point est soluble avec 2 cordonnées

Correction des balises
Yoyo

[invite6d9cb7de]

Il existe - c'est mon avis personnel - bien de nombreuses dimensions, bien que les scientifiques n'en ai decouvert que quelques unes telles que
la dimension musicale par ex.

Le temps...ca n'est en réalité qu'un moyen pour les humains de poser les evenements, et rien d'autre.

MESSAGE DE LA MODERATION

Tous les messages se rapportant aux "entités translucides" ont été modérés puisqu'étant totalement hors-sujet.
Un fil a été ouvert sur ce sujet en philospohie.

Yoyo
Responsable du forum

[invite03f54461]

S'lu

Il existe - c'est mon avis personnel - bien de nombreuses dimensions, bien que les scientifiques n'en ai decouvert que quelques unes telles que
la dimension musicale par ex.

A mon avis personnel, ...tu ferais mieux de te rencarder...

-de nombreux astronomes ont pensé que les distances des planètes au Soleil suivaient des lois harmoniques

-dans les théories de cordes, certaines propriétés des particules
sont décrites à partir de vibrations de cordes

-sans compter la mécanique ondulatoire

dans les labos, personne ne t'as attendu pour une description quelque peu musicale de l'Univers