Précisions sur la théorie des cordes

[invite44813db3]

Merci pour cette réponse détaillée

et enfin la dépendance d'état des opérateurs à l'intérieur du trou qui permet de reconstruire l'intérieur du trou grâce aux techniques de la correspondence AdS/CFT (Papadodimas, Raju) pour cité les tentatives les plus récentes et les plus détaillées.

Oui, ce principe holographique a des aspects on ne peut plus déroutants.

Mais l'aspect qui me semble le plus instructif, quand on y réfléchit, c'est encore lorsque l'on tente d'appliquer l'approche visant au préalable à concilier RG et MQ dans les cas extrêmes (là où il faut les deux), dans des situations plus courantes où soit seule la RG ou soit seule la MQ sont respectivement nécessaires.

C'est assez stimulant, et la portée de cette approche repousse les limites bien au delà de ce que fait déjà la MQ à elle seule, par rapport à notre intuition sensible.
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[mmanu_F]

Merci pour cette réponse détaillée



Oui, ce principe holographique a des aspects on ne peut plus déroutants.

Mais l'aspect qui me semble le plus instructif, quand on y réfléchit, c'est encore lorsque l'on tente d'appliquer l'approche visant au préalable à concilier RG et MQ dans les cas extrêmes (là où il faut les deux), dans des situations plus courantes où soit seule la RG ou soit seule la MQ sont respectivement nécessaires.

C'est assez stimulant, et la portée de cette approche repousse les limites bien au delà de ce que fait déjà la MQ à elle seule, par rapport à notre intuition sensible.

Salut,

je crois comprendre que tu fais référence à l'utilisation de AdS/CFT pour répondre à des questions de physique du solide (isolants topologiques, effet Hall quantique fractionnaire, ou encore pour déterminer des caractéristiques du plasma de quarks et de gluons) en calculant du côté gravitationnel. C'est bien ce que tu as en tête ?

Je me demande aussi, lorsque tu dis que la quantique peut être utilisée pour approcher des questions purement gravitationnelles (RG) tu fais référence aux liens entre théorie quantique de l'information, avec par exemple, le lien entre les diverses inégalités satisfaites par l'entropie d'intrication et les conditions sur l'énergie en RG ? Dans tous les cas merci de m'y avoir fait penser Je rangerais aussi dans cette catégorie la petite dernière qui m'a fait frissonner les neurones pendant le talk de Juan Maldacena en août, pendant la conf annuelle des cordes. On avait déjà depuis 2012, ER=EPR, l'intrication conjecturée équivalente à un trou noir non traversable, voilà Gao, Jafferis et Wall qui montrent avec la même logique qu'un trou noir traversable a aussi un équivalent quantique permettant d'éviter de faire violence à la causalité et évite ainsi les paradoxes : il est équivalent à un télépoteur quantique, qui ne violent pas non plus la causalité !

C'est exactement ça la physique. Tu galères à avancer dans le noir sur un problème avec de nombreuses parties qui forment un ensemble complétement incohérent et du jour au lendemain, tu trouves la bonne manière de le regarder et toutes les pièces trouvent leur place comme par enchantement. Une fois que tu as le bon cadre théorique, le bon principe organisationnel, des équivalences qui t'auraient parues complétement loufoques, parachutées de nulle part, t'apparaissent évidentes.


Toutes ses relations étonnantes, mathématiquement imparables (modulo quelques brillantes conjectures, comme disait un mathématicien, les physiciens sont des séries génératrices de conjectures), sont à mon sens, une incarnation de l'aspect le plus révolutionnaire qui a émergé, à la surprise de tous, de la recherche en théorie des cordes. La deuxième révolution des supercordes, celle qui a cristallisée en 1995, celles des dualités (l'holographie n'en étant qu'un aspect particulièrement visible), a changé radicalement notre manière de voir la Nature, notre manière de la comprendre, en un mot, notre manière de la théoriser. La vision de théories imbriquées les unes dans les autres jusqu'à la théorie ultime les expliquant toutes s'est avérée, en définitive, ne pas être correcte de manière générale... J'ai commencé à rédiger un "truc" un peu plus détaillé sur la question pour un autre fil, parce que je vois une page de l'histoire de la physique s'écrire là, juste sous nos yeux, et c'est bien dommage de constater que personne ne semble l'avoir remarqué (dans tous les cas en France, mais ton message m'a redonné un peu d'espoir), tout le monde semblant être, comme des enfants assis à l'arrière de la voiture pour la longue route des vacances, trop occupé à trouver que l'échelle de Planck c'est trop loin ou à râler parce que maman a dit qu'on verrait peut-être de la supersymétrie en passant à côté du LHC et que papa avait promis l'année dernière, qu'on prendrait l'avion et qu'en une heure on y serait, à savourer notre calcul de la masse de l'électron, les pieds dans le sable, en regardant la mer.

Oups, j'ai un peu dérivé, pardon.

Je voulais commenter aussi ta dernière remarque que je trouve très pertinente concernant le rôle majeure de la quantique dans cette histoire, mais les forces commencent à me manquer. Demain. Peut-être. Sur l'autre fil. Peut-être.

[invite44813db3]

je crois comprendre que tu fais référence à l'utilisation de AdS/CFT pour répondre à des questions de physique

Oui bien sûr (entre autres), mais je n'avais pas tous les exemples que tu m'as cité en tête.
En fait, quand j'ai besoin d'y voir vraiment plus clair, j'essaie un peu d'appliquer tous les acquis actuels à une situation à la fois la plus simple possible et la plus contre-intuitive pour les homo sapiens que nous sommes !

L'exemple sur lequel je me penche souvent, c'est la création de paires électron-positron par exemple :

On mesure "à l'est" ce que l'on considère comme une particule fondamentale, avec une charge fondamentale, une masse fondamentale...et à "l'ouest" son antiparticule, considérée comme fondamentale elle aussi, avec une charge fondamentale opposée...etc, en sachant très bien qu'avant toute mesure, on n'a ni électron, ni positron, à l'est comme à l'ouest.

Il me semble que c'est lorsqu'il considère tous ces concepts comme fondamentaux que l'homme s'enfonce dans le sable, un peu de la même façon que (un exemple parmi tant d'autres), avec du recul, dans l'histoire de la science, il a foncé droit dans le mur avec le concept "haut-bas" (émergent oui, fondamental non).

Si l'on regarde sous un angle nouveau cette histoire de création de paire, on ne peut même plus faire de célèbres "Gedankenexperiment" chères à notre ami Albert, puisque imaginer, c'est faire appel à des images, donc la vue, l'observation, dont on sait depuis la MQ qu'elle a un coût, et qu'elle est inconcevable "hors mesure"...c'est pas pour rien : pour moi, ces concepts de particules, de charge, de masse, n'ont donc rien de fondamental, je dirais presque "d'existentiel" si je m'éloignais de la physique.

D'où la question, qu'est-ce qui est fondamental alors ?
J'aurais tendance à penser à "l'information" sous toutes ces formes : informations cryptées (et égarées ?) qui interfèrent avec d'autres informations (matérialisées par des choix et des appareils de mesures), et qui donnent "naissance" à une information enfin décryptée, quelque chose que l'on modélise comme un lepton, avec une charge, une masse..etc

Ce truc fondamental, ça fait forcément penser aux "cordes" (mais pas que) dont les différents "modes" correspondraient à toutes les "émergences", considérées (à tort) comme fondamentales, d'où mon intérêt pour cette approche.

Je me demande aussi, lorsque tu dis que la quantique peut être utilisée pour approcher des questions purement gravitationnelles (RG) tu fais référence aux liens entre théorie quantique de l'information, avec par exemple, le lien entre les diverses inégalités satisfaites par l'entropie d'intrication et les conditions sur l'énergie en RG ?

Il y a un instant, je disais "mais pas que", parce que la LQG ouvre la porte à un espace-temps émergent et granulaire !

Finalement, la tentation est forte de penser qu'en se tournant du côté des "briques", on appréhende mieux comment peuvent émerger les lois de la MQ, et par extension, celles de la RG, qui ne feraient elles aussi qu'émerger, (forcément) et n'auraient absolument rien de fondamental.
Bon, ça oblige à revoir la force gravitationnelle comme une force comme les autres, (en LQG) l'aspect "déformation de l'espace-temps" étant perçu comme une illusion recevable uniquement dans le cadre de la RG, et pouvant donc recevoir tout l'arsenal mathématique basé là-dessus.

Cela fait un sacré bouleversement, mais on passera tôt ou tard par un bouleversement de la physique, si on veut intégrer deux descriptions apparemment radicalement opposées (MQ et RG).

Sous cet angle, quand on regarde du côté de la condition faible sur l'énergie, ce qui se passe au niveau de l'horizon du TN (informations) est similaire au basique effet tunnel, avec évidemment toutes les complications liées au temps qui joue un rôle singulier dans la LQG.

ER=EPR, l'intrication conjecturée équivalente à un trou noir non traversable, voilà Gao, Jafferis et Wall qui montrent avec la même logique qu'un trou noir traversable a aussi un équivalent quantique permettant d'éviter de faire violence à la causalité et évite ainsi les paradoxes : il est équivalent à un télépoteur quantique, qui ne violent pas non plus la causalité !

C'est toujours pareil, tant que l'information est cryptée...

C'est exactement ça la physique. Tu galères à avancer dans le noir sur un problème avec de nombreuses parties qui forment un ensemble complétement incohérent et du jour au lendemain, tu trouves la bonne manière de le regarder et toutes les pièces trouvent leur place comme par enchantement. Une fois que tu as le bon cadre théorique, le bon principe organisationnel, des équivalences qui t'auraient parues complétement loufoques, parachutées de nulle part, t'apparaissent évidentes.

Je suis d'accord, d'autant qu'il faut sans cesse lutter contre nos intuitions d'hommes des cavernes qui reviennent à la charge à tous les tournants, la pierre grise qui n'est pas une pierre, qui n'est pas grise...

Toutes ses relations étonnantes, mathématiquement imparables (modulo quelques brillantes conjectures, comme disait un mathématicien, les physiciens sont des séries génératrices de conjectures), sont à mon sens, une incarnation de l'aspect le plus révolutionnaire qui a émergé, à la surprise de tous, de la recherche en théorie des cordes. La deuxième révolution des supercordes, celle qui a cristallisée en 1995, celles des dualités (l'holographie n'en étant qu'un aspect particulièrement visible), a changé radicalement notre manière de voir la Nature, notre manière de la comprendre, en un mot, notre manière de la théoriser. La vision de théories imbriquées les unes dans les autres jusqu'à la théorie ultime les expliquant toutes s'est avérée, en définitive, ne pas être correcte de manière générale... J'ai commencé à rédiger un "truc" un peu plus détaillé sur la question pour un autre fil, parce que je vois une page de l'histoire de la physique s'écrire là, juste sous nos yeux, et c'est bien dommage de constater que personne ne semble l'avoir remarqué (dans tous les cas en France, mais ton message m'a redonné un peu d'espoir), tout le monde semblant être, comme des enfants assis à l'arrière de la voiture pour la longue route des vacances, trop occupé à trouver que l'échelle de Planck c'est trop loin ou à râler parce que maman a dit qu'on verrait peut-être de la supersymétrie en passant à côté du LHC et que papa avait promis l'année dernière, qu'on prendrait l'avion et qu'en une heure on y serait, à savourer notre calcul de la masse de l'électron, les pieds dans le sable, en regardant la mer.

C'est vrai que l'idéal serait de nouvelles données expérimentales, mais je ne suis pas certain qu'il faille nécessairement sortir l'artillerie lourde pour y voir plus clair, d'autant qu'elle semble ne pas suffire.
Difficile d'être sûr qu'il n'y a pas un truc ici ou là bien planqué, et qu'on pourrait débusquer juste avec avec une petite fourchette et "beaucoup" d'imagination.
Il paraît que ce temps là est fini....(pas encourageant)
Je m'acharne à penser le contraire, mais ça me donne des nuits blanches !

Je voulais commenter aussi ta dernière remarque que je trouve très pertinente concernant le rôle majeure de la quantique dans cette histoire, mais les forces commencent à me manquer.

Moi c'est principalement une difficulté de concentration, surtout en fin d'après-midi, l'âge sûrement
Au plaisir de te lire

[Nicophil]

Autrement dit, la théorie effective qui résulte de la théorie des cordes n'est pas la gravité (comme c'était le cas pour la théorie bosonique des cordes ou la théorie ponctuelle) mais la supergravité (SUGRA). Et c'est cette supersymétrie là que l'on cherche dans nos accélérateurs.

Je te remercie pour cette explication.

[invite6efcd446]

Bonjour,
J'ai hésité à ouvrir un nouveau fil ou poster ici.

En cherchant des trucs sur les automates cellulaires, qui je dois l'avouer me fascinent quelque peu, je suis tombé sur ça :
https://arxiv.org/pdf/1405.1548v3.pdf

Comme je suis loin d'avoir le niveau pour comprendre et encore moins pour me faire un avis, je veux bien celui de ceux qui s'y seraient un peu (ou beaucoup) intéressés. Ou même des liens vers un endroit ou je pourrais y voir un peu plus clair.

[mmanu_F]

Bonjour,
J'ai hésité à ouvrir un nouveau fil ou poster ici.

En cherchant des trucs sur les automates cellulaires, qui je dois l'avouer me fascinent quelque peu, je suis tombé sur ça :
https://arxiv.org/pdf/1405.1548v3.pdf

Comme je suis loin d'avoir le niveau pour comprendre et encore moins pour me faire un avis, je veux bien celui de ceux qui s'y seraient un peu (ou beaucoup) intéressés. Ou même des liens vers un endroit ou je pourrais y voir un peu plus clair.

salut,

je ne suis jamais entré dans les détails (malgré la pression appliquée par certaines de mes connaissances), mais j'ai lu l'avis d'un de ses critiques les plus virulant. ça peut-être un bon début, pour t'aider à identifier les points faibles éventuels : http://motls.blogspot.fr/2014/05/the...cal-bases.html

[mmanu_F]

il y avait eu une discussion sur PSE aussi, initié par 't hooft lui même (les commentaires peuvent aussi valoir un coup d'oeil) : http://physics.stackexchange.com/que...quantum-models

[invited4bb6668]

BOnjour à tous, je me posais une question à propos de la physique quantique, dans le cadre de la theorie des cordes, est ce qu'elle existe pour d'autres branes on seulement dans notre dimension ? Puisque après tout, on ne sait rien des dimensions de la théorie des cordes.

[Gilgamesh]

Oui, dans le cadre de la théorie des cordes (et de toutes les théories fondamentales de gravité quantique), c'est l'ensemble de la réalité qui est quantique, dans toutes ses dimensions.

[invited4bb6668]

Puisque au final, la physique quantique qui est l'étude de l'infiniment petit, traite en fait le comportement des cordes

[Gilgamesh]

Disons plutôt que la théorie des cordes est quantique, c'est plutôt dans ce sens là qu'il faut le prendre.

[invited4bb6668]

Il y a un aspect de la théorie qui me fascine, je l'ai vu dans plusieurs documentaires a ce sujet : l'état vibratoire d'une corde et donc la particule qu'elle va "engendrer" dépend de la forme des dimensions supplémentaire. Mais c'est purement abstrait ? je veux dire, une dimension c'est un axe de liberté donc physiquement ça n'a pas de forme, c'est plutot la forme de l'espace qui donne cet effet vibratoire aux cordes non ?

[curieuxdetempsaautre]

j'imagine notre univers a 4 dimensions comme des cordes d'energie qui interagissent uniquement avec des cordes semblables de notre univers et une 5 eme ou enniemme dimension des autres univers qui nous chevauchent mais qui ont des cordes avec d'autres fréquences sans interaction ou très peu avec notre dimension. mais se juste ma vision des dimensions pour être simple

[Deedee81]

Salut,

j'imagine notre univers a 4 dimensions comme des cordes d'energie qui interagissent uniquement avec des cordes semblables de notre univers et une 5 eme ou enniemme dimension des autres univers qui nous chevauchent mais qui ont des cordes avec d'autres fréquences sans interaction ou très peu avec notre dimension. mais se juste ma vision des dimensions pour être simple

Attention : dimension = direction (pour faire simple), dimensions ne signifie pas "monde parallèle" (c'est ton "notre dimension" qui m'a fait réagir).
Les dimensions c'est :
gauche-droite
haut-bas
avant-arrière
hier-demain
Et peut-être d'autres directions que nous ne percevons pas (éventuellement parce-que tout déplacement dans cette direction est tellement court que nous ne pouvons pas le voir ni même le mesurer facilement, c'est le repliement des dimensions).
EDIT
- nous n'avons évidemment pas de nom pour ces directions, mais on pourrait en inventer : par exemple schmil - blick au lieu de gauche - droite. "Bonjour Albert, tu vas à gauche ou à droite ? Non, non, je vais à schmil"
- comme nous ne percevons que quatre dimensions, notre cerveau est formaté par l'évolution pour visualiser ces quatre dimensions (en incluant le temps). Et imaginer plus de dimensions est un excercice mental difficile
- pour se familiariser avec ces notions, jeter un oeil à la théorie de Kaluza-Klein (plus facile : 5 dimensions, pas de mécanique quantique,...)
FIN EDIT

Pour répondre à Arthur, difficile de savoir s'il faut voir ces dimensions supplémentaires (à condition que la théorie soit correcte, évidemment) comme de véritables dimensions physiques ou comme des paramètres internes aux systèmes physiques que l'on modélise comme des dimensions. Il faudra sans doute voir comment la théorie évolue, si elle aboutit et dans quelle mesure ces dimensions supplémentaires sont testables en tant que telles.

[Gilgamesh]

Pour faire suite à DD et concernant la notion de dimensions je conseille les 4 épisodes sur la quatrième dimension du youtubeur Mickaël Launay. C'est vraiment parfait pour commencer sur de bonnes bases.

La quatrième dimension #1 - Définition - Micmaths

[Deedee81]

Ah tiens, lui il a choisi ana - kata

Merci Gilga. J'ai toujours trouvé que les vidéos de Mickaël Launay étaient bien faites.

[curieuxdetempsaautre]

Variété de Calabi-Yau explique mieux mon point de vue dimensions
https://commons.wikimedia.org/wiki/F...PNG?uselang=fr

[Deedee81]

Salut,

Variété de Calabi-Yau explique mieux mon point de vue dimensions
https://commons.wikimedia.org/wiki/F...PNG?uselang=fr

Ca reste la notion : dimension = direction.

Ici, pour une variété courbe comme les variétés de Calabi-Yau, ca signifie que dans le voisinage d'un point, tu peux faire une bijection avec un pavé de l'espace R^n (l'espace vectoriel archi classique à n dimensions).

Et les variétés de Calabi-Yau sont juste :
- un truc bizarre à montrer aux profanes
- un truc imbuvable (franchement, faut se le taper ce truc)
- des variétés pour lesquelles on montre que le repliement est dimensions est spontané en théorie des cordes (si je ne fais pas d'erreur)

Les variétés de Calabi-Yau n'impliquent pas nécessairement des univers parallèles.

Tu t'es laissé influencer par cette image qui est extrêmement trompeuse (il est impossible de visualiser correctement une telle variété, elle est trop complexe et avec trop de dimensions pour avoir un dessin qui a un sens).

Les dimensions de la variété de Calabi-Yau ne sont PAS les espèces de boucles qu'on peut voir dans cette image.

[invited4bb6668]

Donc pour résumer, si j'ai bien compris, dans la théorie des cordes il y a 2 points de vues :

- Des "dimensions" compactifiées très petites mais qui ne sont pas forcément des dimensions spatiales et dont la forme détermine la vibration des cordes
- Des dimensions infinies dans lesquelles évoluent de branes sur lesquelles il y a de possibles univers et c'est sur ces branes que seraient raccordées les cordes qui vibrent selon la brane

[mmanu_F]

Donc pour résumer, si j'ai bien compris, dans la théorie des cordes il y a 2 points de vues

salut,

non pas du tout.

Les dimensions compactifiées sont des dimensions spatiales (par opposition à temporelle, il y a un modulo pour la théorie F mais ce n'est pas la peine de compliquer les choses en première analyse) mais je ne suis pas sûr que ce soit la question. L'interprétation en terme de dimensions physiques réelles peut-être modulée,mais une fois encore, ce sont des subtilités que l'on peut éviter dans un premier temps.

Il y a aussi des branes qui peuvent s'enrouler autour des dimensions compactifiées, les deux ne sont pas du tout incompatibles, il n'y a pas deux points de vue différents.

Ce qui a été imaginé à la fin des années 90, c'est qu'il y a avait plus de dimensions dépliées que ce qu'on pouvait le croire naivement (1+3) mais que nous étions "coincé" dans un sous espace de dimension 1+3 (une 3-brane) dans un espace avec plus de dimensions. plus précisément ce qui est coincé, ce sont les particules du modèle standard (photon, électrons, quark), en revanches les graviton peuvent se promener dans tout l'espace de dimension supérieur. L'avantage était d'expliquer pourquoi l'intensité de la gravitation était si faible par rapport aux autres forces que l'on testait dans nos accélérateurs : la gravitation était "diluée" dans un espace plus grand (avec plus de dimension spatiales). Dans cette approche la gravité quantique pouvait se manifester à l'échelle d'énergie testée au LHC (j'ai mis deux ref là ce matin, si tu veux jeter un oeil) sous forme de micro-trous noirs. Pour l'instant nous n'avons rien observé de la sorte. L'autre aspect important c'est que dans ce type de modèle la loi la gravitation doit changer par rapport à la force qui décroit comme l'inverse de la distance au carré de Newton, pour des échelles de l'ordre du millimètre (ce qui correspond aux limites expérimentales). Rien n'a été observé de ce côté non plus à ma connaissance.

[invited4bb6668]

salut,

non pas du tout.

Les dimensions compactifiées sont des dimensions spatiales (par opposition à temporelle, il y a un modulo pour la théorie F mais ce n'est pas la peine de compliquer les choses en première analyse) mais je ne suis pas sûr que ce soit la question. L'interprétation en terme de dimensions physiques réelles peut-être modulée,mais une fois encore, ce sont des subtilités que l'on peut éviter dans un premier temps.

difficile de savoir s'il faut voir ces dimensions supplémentaires (à condition que la théorie soit correcte, évidemment) comme de véritables dimensions physiques ou comme des paramètres internes aux systèmes physiques que l'on modélise comme des dimensions. Il faudra sans doute voir comment la théorie évolue, si elle aboutit et dans quelle mesure ces dimensions supplémentaires sont testables en tant que telles.

c'est difficile de se faire une idée :s du coup

[mmanu_F]

c'est difficile de se faire une idée :s du coup

je me doutais bien que ton affirmation venait de quelque part. c'est ce que j'ai rangé dans les modulations que je voulais éviter dans un premier temps. j'essaie d'en toucher deux trois mots dans la soirée.