Graviton ou courbure ?

[invite655213c3]

Depuis Einstein on a tendance à voir la gravité non plus comme une force "à la Newton" mais comme une déformation de l'espace et du temps, représentation qui marche plutôt bien en pratique.
Cependant on parle beaucoup en ce moment de Graviton, et ce serais donc une particule de masse nulle qui transporterais la gravité. Son existence est encore au stade théorique et serais une avancée pour la validité de la théorie des cordes où ce graviton serais une corde fermée qui pourrais passer d'une brane à une autre, mais alors que deviens l'espace temps d'Einstein ? Les deux sont ils compatibles ?
Cela m'étonne de ne pas trouver de réponse, à moins que j'ai compris quelque chose de travers dans cette théorie.
Ce n'est qu'un opinion mais je pense que la courbure de l'espace temps me parais plus "réaliste" qu'une "particule de gravité".
J'attend vos réponses

Merci d'avance
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[vanos]

Bonsoir,

Tu as oublié d'être aimable, cela ne donne pas envie de répondre.

2. La courtoisie est de rigueur sur ce forum : pour une demande de renseignements bonjour et merci devraient être des automatismes. Vous pouvez critiquer les idées, mais pas les personnes.

[vanos]

Mille pardons, les remerciements étaient hors écran.

[Deedee81]

Salut,

Cependant on parle beaucoup en ce moment de Graviton, et ce serais donc une particule de masse nulle qui transporterais la gravité. Son existence est encore au stade théorique et serais une avancée pour la validité de la théorie des cordes

Pas seulement en théorie des cordes. Il apparait "naturellement" dès qu'on quantifie la gravitation. Je met des guillemets car ce n'est pas sans poser de problèmes.

On voit aussi des gravitons en théorie quantique des champs (gravité quantique non renormalisable), en gravitation quantique à boucles, etc...

où ce graviton serais une corde fermée qui pourrais passer d'une brane à une autre, mais alors que deviens l'espace temps d'Einstein ? Les deux sont ils compatibles ?

J'espère que des spécialistes comme mtheroy pourront te répondre mais je dois t'avouer que je me suis posé aussi la question et cela me gêne aussi.

L'explication.

Tu peux modifier les équations de la relativité générale pour avoir ce que l'on appelle une théorie linéarisée. La gravité est alors vue comme de petites perturbations de la courbure dans un espace-temps imposé. Les ondes gravitationnelles sont souvent étudiées comme ça (ce n'est pas une obligation mais les équations complètes sont difficiles).

Après quantification, ces ondes gravitationnelles deviennent des gravitons se propageant dans un espace-temps imposé (éventuellement courbe).

C'est de cette manière que la théorie quantique des champs traite le problème (elle ne peut se passer dans ses outils mathématiques d'un espace-temps en arrière-plan). Mais pas sans difficulté (théorie non renormalisable : les intégrales divergentes ne peuvent être éliminées ce qui rend la théorie physiquement difficile à interpréter, si ce n'est comme "théorie effective" (approximatin d'une théorie inconnue valable à haute énergie)).

La théorie des cordes procède de même (elle ne remet pas en cause l'approche mais change simplement les particules ponctuelles par des particules unidimensionnelles).

Ceci me gêne, car l'absence d'arrière-plan (pas de scène de théatre préexsitante) : c'est-à-dire le fait que la relativité générale soit totalement invariante sous toute reparamétrisation de la variété espace-temps (invariance par difféomorphisme pour les matheux) et le fait que l'espace-temps soit dynamique (matière <-> espace-temps) est (selon moi et d'autres, comme les spécialistes de la gravité quantique à boucle : Rovelli, Thiemann, Smolin, etc...) un aspect capital que l'on ne peut escamoter ou que l'on doit restaurer. Selon certains, cela est aussi la clef de la gravitation quantique (Thiemann dans sont cours de gravité quantique à boucles donne une vaste introduction bien étayée sur le sujet, très intéressante).

Or prouver que la théorie des cordes permet de restaurer la situation lorsque l'on prend la théorie complète (tous les termes des équations après développement perturbatif, en n'oubliant pas qu'il y en a une infinité !!!!) s'avère particulièrement ardu.

Pas impossible.

Mais ça me gêne quand même qu'on point aussi important soit particulièrement obscur en théorie des cordes.

Par contre, la théorie des cordes permet un lien évident avec nos outils de théorie des hautes énergies. Et ça, c'est aussi un point capital (là, c'est d'autres approches comme la gravité quantique à boucles qui sont totalement dans les choux). Elle a aussi un caractère "unificateur" puissant (théories unifiées, comme un théorie quantique des champs habituelle où plusieurs interractions et particules peuvent découler de bons choix de groupes de symétries des champs et équations, mais ici dans un contexte plus riche et plus puissant).

Bref, c'est affaire de gout et il convient d'explorer toutes les pistes. On finira bien par se retrouver tous quelque part pour se serrer la main

Cela m'étonne de ne pas trouver de réponse, à moins que j'ai compris quelque chose de travers dans cette théorie.
Ce n'est qu'un opinion mais je pense que la courbure de l'espace temps me parais plus "réaliste" qu'une "particule de gravité".

Le problème est qu'un espace-temps classique est faux (il est incompatible avec la physique quantique). Il faut, soit le modéliser style particules, soit quantifier l'espace et le temps. Les deux sont dur dur de chez dur.

D'où des approches parfois "exotiques" et très abstraites (par exemple, l'étude des géométries dites non commutatives).

Perso, je trouve cette approche assez inconfortable et je potasse plutôt les approches semi classiques (étude de la théorie quantique des champs dans un espace-temps imposé décrit par la relativité générale). C'est un premier step mais qui peut encore apporter beaucoup (selon moi). Une première découverte très importante dans ce domaine a été le rayonnement de Hawking (évaporation des trous noirs) et les liens thermodynamique <-> relativité générale <-> physique quantique.

On progresse à tatons dans une foret sombre et mystérieuse

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite60be3959]

Perso, je trouve cette approche assez inconfortable et je potasse plutôt les approches semi classiques (étude de la théorie quantique des champs dans un espace-temps imposé décrit par la relativité générale).

ça m'intéresse ça ! Est-ce-que tu aurais quelques références si c'est possible ?

[Deedee81]

ça m'intéresse ça ! Est-ce-que tu aurais quelques références si c'est possible ?

Tu vas dans ArXiv, tu tapes Hawking et tu vas être servis (ou black hole evaporation, unruh, ou des trucs du style).

Par exemple :
http://xxx.lanl.gov/PS_cache/gr-qc/p.../0308048v3.pdf
http://xxx.lanl.gov/PS_cache/gr-qc/p.../0601008v2.pdf

Ce n'est pas un de ceux que j'ai lu, mais il y en a tellement !!! (des centaines, et je n'arrive pas à retrouver celui que j'avais apprécié sur une introduction au sujet, je l'avais imprimé et il est quelque part chez moi)

Dans le cours de Michel Le Bellac sur la RG (disponible sur le net), à la fin, il parle un peu de la MQ en espace courbe mais j'ai trouvé cela un peu difficile (il aborde surtout la problématique des fermions dont le traitement en espace courbe est ambigu).

[invite60be3959]

Ok merci beaucoup !

[invite7ce6aa19]

ça m'intéresse ça ! Est-ce-que tu aurais quelques références si c'est possible ?

Bonjour,

Tu as le livre de """vulgarisation"""" de Hawking et de Penrose:

La nature de l'espace et du temps

Chez Gallimard

[jojo17]

tu fais bien de mettre des guillemets à "vulgarisation", parce que pour les initiés quand même! faut suivre, perso mais vous vous en serez douter, je n'ai pas pu.

[invite7ce6aa19]

Depuis Einstein on a tendance à voir la gravité non plus comme une force "à la Newton" mais comme une déformation de l'espace et du temps, représentation qui marche plutôt bien en pratique.
Cependant on parle beaucoup en ce moment de Graviton, et ce serais donc une particule de masse nulle qui transporterais la gravité. Son existence est encore au stade théorique et serais une avancée pour la validité de la théorie des cordes où ce graviton serais une corde fermée qui pourrais passer d'une brane à une autre, mais alors que deviens l'espace temps d'Einstein ? Les deux sont ils compatibles ?
Cela m'étonne de ne pas trouver de réponse, à moins que j'ai compris quelque chose de travers dans cette théorie.
Ce n'est qu'un opinion mais je pense que la courbure de l'espace temps me parais plus "réaliste" qu'une "particule de gravité".
J'attend vos réponses

Merci d'avance

Bonsoir,


Le graviton est aux ondes gravitationnelles ce qu'est le photon aux ondes électromagnétiques. Autrement dit le graviton résulte de la quantification des ondes gravitationnelles et non pas de la gravité.

Quantifier la gravité c'est ce que cherche à faire la LQG. C'est une autre affaire.

[invite655213c3]

Merci beaucoup pour ces réponses asses simple à une question pas facile qui m'aident beaucoup en temps que néophyte dans ce domaine plutôt "sombre" de la physique et où trouver un juste milieu entre relativité générale et théorie M est plus que dûr, ça m'empeche d'aller dans la mauvaise direction !

elle ne remet pas en cause l'approche mais change simplement les particules ponctuelles par des particules unidimensionnelles

Excuse moi mais je ne saisi pas bien la différence entre les deux, une particule ponctuelle n'est elle pas unidimensionnelle ?

[invite7ce6aa19]

Merci beaucoup pour ces réponses asses simple à une question pas facile qui m'aident beaucoup en temps que néophyte dans ce domaine plutôt "sombre" de la physique et où trouver un juste milieu entre relativité générale et théorie M est plus que dûr, ça m'empeche d'aller dans la mauvaise direction !



Excuse moi mais je ne saisi pas bien la différence entre les deux, une particule ponctuelle n'est elle pas unidimensionnelle ?

une ligne est repérée par une suite de nombres réels ce qui définit une dimension 1D

Une surface 2D c'est un ensemble de couples de nombres réels.

Par conséquent un point c'est 0D.

[invite655213c3]

Autant pour moi j'ai fait un amalgame entre 1D et 0D, merci bien

[invite80fcb52e]

Le graviton est aux ondes gravitationnelles ce qu'est le photon aux ondes électromagnétiques. Autrement dit le graviton résulte de la quantification des ondes gravitationnelles et non pas de la gravité.

Tu es sur qu'il quantifie pas aussi la gravité?

[invite7ce6aa19]

Tu es sur qu'il quantifie pas aussi la gravité?

On écrit la métrique classique:

g= g°+ h

g° c'est la métrique de l'espace plat de Minskovski

h représente les fluctuations de la métrique, cad le champ des ondes gravitationnelles.

Ce que l'on quantifie c'est h dans le cadre des cordes et (très indirectement) g dans le cadre de la LQG.