Salut,
suite à un article récent de Natalie Wolchover sur Quanta Magazine, j'ai refait quelques commentaires rapides sur les conséquences problématiques de la quantification "à part" de la gravité. L'article de Natalie traite d'un nouveau problème potentiel : la présence de singularités nues.Envoyé par Deedee81
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
Pour ce qui est de la question du calcul de l'entropie des trous noirs (au niveau des corrections logarithmiques), Ashoke Sen notamment a fait un travail comparatif impressionnant il y a ~ 5 ans, en refaisant les calculs en gravité quantique euclidienne (qui ne se soucie pas des détails de la nouvelle physique à l'échelle de Planck) et en les comparant aux résultats obtenus via les cordes et les boucles dans les régimes où ils sont disponibles. Les résultats sont assez clair : les cordes passent le test, les boucles semblent manquer des détails importants (cf eq. 4.3 vs 4.5). Pour une vision de l'intérieur sur les calculs du côté des boucles (celui des corrections, mais aussi sur le calcul de la contribution principale à l'entropie) la thèse de Jibril Ben Achour est une lecture intéressante. L'ambiguité du paramètre de Immirzi y est explicitée (résumé §2.4), remettant en cause le choix initial d'un paramètre réel pour le calcul de l'entropie. Je m'étais amusé, à l'époque, avec leur calcul des corrections logarithmiques (§4) pour comprendre un peu mieux où étaient passés les "détails" disparus. ça date un peu, mais de mémoire, je m'étais convaincu qu'il fallait creuser du côté du modèle de coloriage des ponctures, mais que le paramètre de Immirzi jouait un rôle important en contraingnant fortement les choix possibles. Je n'ai pas entendu parler d'avancées dans cette direction depuis.
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
Il y a un dernier point qui me vient à l'esprit, celui des violations de la causalité. J'étais tombé sur un article de Bojowald qui explicitait le problème du côté boucle (Je n'ai pas de nouvelles récentes non plus de ce côté). Du côté corde, Natalie Wolchover, une fois encore, avait évoqué le problème, et sa résolution cordienne, dans un texte plus général. Lubos Motl a donné plus de détails sur les résultats positifs obtenus par Gabriele Veneziano et al.
Dernière modification par mmanu_F ; 25/06/2017 à 11h01.
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
C'est effectivement ce que je pense.
Note que ca ne me derange pas quand on m'impose des trucs justes
Trollus vulgaris
Salut,
pour répondre aux questions initiales, rien de mieux qu'une toute fraiche vidéo pédagogique par l'une des figures dominantes en gravité quantique depuis 30 ans, Cumrun Vafa. (Il est le premier (avec Andy Strominger) à avoir compté les constituants microscopiques sous-jacents à l'entropie des trous noirs ; il a construit la branche la plus géométrique de la théorie des cordes, la théorie F, et étudié ses compactifications ; il est derrière les articles dont j'ai parlé plus tôt ; et tellement plus encore ...)
Le maître-mot de sa présentation est dualité. La dualité est au coeur de la révolution conceptuelle de la physique (et des mathématiques) depuis l'avènement des cordes. Cette découverte a radicalement changé notre vision de ce que devrait être la théorie ultime en remélangeant toutes les cartes. Le paradigme (à la Weinberg) de théories organisées dans une structure pyramidale (avec une théorie unique au sommet de laquelle les autres découlent) s'est avérée fausse. Un grand nombre de théories se sont retrouvées liées par dualité (par des isomorphismes si on veut le dire dans un language plus mathématique). La dualité AdS/CFT, par exemple, lie une théorie quantique des champs (sans gravité) à une théorie de la gravité quantique. L'une n'est pas plus fondamentale que l'autre, les deux sont équivalentes, elles racontent la même histoire de deux points de vue différents.
Dans la vidéo, Cumrun part à la recherche des ingrédients fondamentaux que pourrait contenir notre description d'ensemble de la Nature si on veut prendre en compte les conséquences de l'existence des dualités. Il passe en revue bon nombre de nos concepts/principes familiers et chéris, et montre comment ils semblent se dissoudre au contact des dualités. La liste des candidats est réduite à néant et tout est à réinventer. Nous vivons une époque formidable !
Dernière modification par mmanu_F ; 26/06/2017 à 09h20.
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
Je sais que Laurent Freidel travaille plus à l'interface ces derniers temps avec William Donnelly (dont je suis attentivement les travaux), Minic, Leigh notamment. J'avais repéré un article ("la corde de la gravité à boucle") dans l'esprit de ta première remarque il y a 6 mois (avec Perez et Pranzetti) mais je n'ai pas creusé. Pour l'anecdote, il travaille aussi sur un modèle classique de particules à spin qui m'avait fait tiquer (ça m'a rappellé ma jeunesse).
J'ai déjà parlé de Martin Bojowald dans un de mes précédents messages (pour les problèmes de causalité), et je découvre qu'il travaille à 1+1D sur une théorie à la mode du côté corde, la gravité dilatonique.
L'équipe de Karim Noui (dont j'ai déjà parlé pour les correction log de l'entropie de trous noirs) travaille sur un rapprochement entre LQC et les théorie f(R) (avec David Langlois), j'éspérais y voir des galiléons mais je ne les ai pas trouvé après une lecture en diagonale et je ne suis pas allé creuser plus profond.
Enfin pour une petite anecdote supplémentaire au sujet de la concurrence qui s'estompe, les cordistes tiennent en ce moment leur conférence annuel et les bouclés (j'ai vu passer Freidel, Ashtekhar, Vidotto, et Barrau) sont tous au Perimeter pour une conférence parallèle sur le Big Bounce (avec Turok bien sûr). il y a encore un arrière-goût de guerre froide.
(Concernant Strings2017, je recommande chaudement le talk de Daniel Jafferis d'hier, en particulier pour l'éclairage nouveau qu'il apporte sur le formalisme euclidien de Hawking-Hartle et les contraites hamiltoniennes dans le régime non-perturbatif. En passant il fait une remarque que je voulais partager aussi ici.
On connait depuis 20 ans une formulation de la gravité quantique (redonnant bien la gravité à basse énergie) non-perturbative (c'était un des point que tu soulevais), mathématiquement consistente (sans ambiguités) et prédictive (les quelques 10.000 articles utilisant ce cadre théorique pour obtenir des résultats souvent non-triviaux et parfois réellement éclairant sur les rouages intimes de notre univers me paraissent difficiles à glisser sous le tapis), j'ai nommé la correspondence AdS/CFT.
Comme le rappelle Jafferis, la dualité montre clairement que le côté gravitationnel de l'équivalence (AdS) contient nécessairement des cordes (voir e.g. l'article de Berenstein, Maldacena, Nastase et l'industrie de l'intégrabilité qui a suivi).
J'ai revu passé il y a peu, du côté de Sabine Hossenfelder que LQG n'était pas incompatible avec l'hologrpahie mais j'aimerais bien voir une construction explicite avec LQG dans le bulk dual à une CFT au bord... Et en recherchant le lien vers le blog de Sabine je suis tombé sur son billet pour quanta magazine en début d'année qui traite explicitment de la question (que je n'avais pas lu à l'époque). Il suffit de demander. Pour étayer son propos, elle fait référence à un article de Hermann Verlinde qui "ressemble" à de la LQG, ce qui est bien mais pas top. Il y a un autre article, plus obscur (4 citations dont 3 auto-citation) d'un certain Norbert Bodendorfer qui utilise des "techniques LQG" pour calculer du côté SUGRA. Enfin, je dit calculer mais à regarder l'article je n'ai pas l'impression qu'il calcul quoi que ce soit (si vous voulez vous donner la peine de comparer à BMN et la revue sur l'intégrabilité dont j'ai parlé tout à l"heure). Ce n'est pas très étonnant, la LQG cherche toujours sa limite semi-classique. Par ailleurs, ça me rappelle que l'envie d'utiliser un formalisme à la Ashtekhar pour SUGRA n'est pas surprenant non plus, il a été dévelopé originellement dans ce but : faciliter les calculer SUGRA.
Je reste donc sur ma faim, comme souvent avec le buzz du côté de la LQG (e.g. récemment avec Smolin et la censure cosmique/gravité faible). à chaque breakthrough du côté cordes, ils viennent dire "nous aussi, nous aussi", donne un lien vers un article incertain, disent qu'il y a encore beaucoup de travail (et pas assez d'étudiant et/ou de sous) et ça suffit. ça me rappelle le belge : "qu'aimerait bien avoir l'air, mais qu'a pas l'air du tout".
En passant, j'ai l'impression en te lisant, deedee, que tu as déjà lu ce billet de Sabine
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
Merci beaucoup !!
Merci pour ces précisions.
Le mur de Planck est plus difficile à briser que le mur de Berlin
Hé bien non, je ne l'avais pas lu. Merci.En passant, j'ai l'impression en te lisant, deedee, que tu as déjà lu ce billet de Sabine
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
le billet de Sabine date du début de l'année dernière d'ailleurs.
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
Pour compléter mon message précédent. Il sera peut-être intéressant de noter que, contrairement à la façon dont les choses sont présentées généralement, il est en fait inexact de dire que la mécanique quantique est complètement incompatible avec la relativité générale. Est détaillée sommairement une implication de ce fait ci-dessous (déviation de gravité quantique des rayons lumineux par le soleil), mais pour plus de détails on pourra consulter les excellentes notes de cours de Matthew Schwartz sur la théorie quantique des champs (http://isites.harvard.edu/fs/docs/ic...T-Schwartz.pdf, chapitre 23.5).
Ce qu'on entend habituellement par 'incompatibilité' de la gravité, traitée naïvement comme théorie quantique, est, plus précisément, une perte de 'prédictibilité' de la théorie. Ce phénomène est certes présent à l'échelle de Planck est a des conséquences liées à tout ce qui a été dit dans les réponses précédentes (trous noirs, causalité, cosmologie primordiale etc.), mais dès lors qu'on s'intéresse à la physique à grande distance, il ne 'saborde' plus la théorie et on peut parfaitement calculer des corrections quantiques à des phénomènes gravitationnels.
Il est ainsi possible de calculer les corrections quantiques au potentiel newtonien, voir les notes de Schwartz et l'article suivant http://inspirehep.net/record/359928 (liens arxiv sur la page).
Plus récemment et dans la même veine, la correction quantique à la déviation des rayons lumineux par le soleil a été calculée http://inspirehep.net/record/1324777. Bien évidement, celle-ci est d'ordre hbar, donc infime, et il me semble consensuel de dire que personne n'espère l'observer de si tôt.
Il est à noter que ces corrections sont universelles, c'est-à-dire qu'elles ne dépendent pas de la 'complétion ultraviolette' de la théorie, et doivent être reproduites par toute théorie de gravité quantique.
Salut,
voilà qui fait plaisir à lire ! J'en profite pour en rajouter une couche.
L'argument principal contre l'utilisation du terme "incompatible" est simplement que la "relativité générale quantique" existe et c'est une théorie quantique de champs effective comme les autres – comme par exemple la théorie de Fermi de l'interaction faible, la théorie électrofaible avant le Higgs, la théorie chirale des noyaux atomiques, qui sont tout à fait prédictives dans leur domaine de validité, c'est-à-dire pour des échelles d'énergie inférieure à une certaine masse, celle d'une nouvelle particule, celle de l'entrée dans l'arène de la nouvelle physique.
John Donoghue (dont tu parles) a justement publié récemment http://arxiv.org/abs/1702.00319]son cours à l'EPFL[/url] sur le sujet. La préface et la conclusion §12 mettent un peu en perspective le statut de cette affirmation :
"Historically one can find very many quotes in the literature to the effect that “General Relativity and quantum mechanics are incompatible”. Such phrasing still is found today in popular or superficial descriptions, occasionally even in the scientific community. However, this is just wrong. It reflects the frustration of premature attempts at forming a quantum theory before we had all the tools to do the job correctly, and the phrasing has been propagated down the years through inertia."
La fin du §7 (sur les théories effectives) et le début du §8 (sur leur application en RG) peuvent valoir un coup d'oeil. (Le §9 sur les nouveautés est un peu hors-sujet mais peut être intéressant en soi pour se faire une petite idée sur les avancées récentes.)
Enfin il ne faut pas se priver d'écouter l'argument en 2 minutes par Nima Arkani-Hamed.
Dernière modification par mh34 ; 28/06/2017 à 09h19. Motif: correction balises de citation
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
pour ceux qui en veulent un peu plus, une conférence grand public de Nima sur la question avec au passage l'argument pour la théorie électrofaible en parallèle de celui pour la gravité. (désolé pour les liens mal fichus de mon précédent message, la journée a été éprouvante, si un modo peut éditer mes bêtises je lui serais très reconnaissant).
bonne soirée (et bonne conférence)
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.
salut,
pourquoi des mathématiques ? ou plutôt dans quel sens l'entends tu ? ( parenthèse mise en gras par moi-même )
le ressenti que j'ai est le suivant :
que ce soit pour les cordes ou la gravité quantique à boucle, on se situe dans le domaine de la physique théorique. Soit.
mais je vois une différence de nature au delà d'une présentation de deux modèles.
en simplifiant ma formulation, ( à lire sous forme de ? )
dans le cas des "boucles" , on propose un nouveau paradigme "physique" avec quantification ( granulosité) de l'espace-temps.
l'approche "cordiste" apparaît d'avantage comme un changement de paradigme mathématico-physique , soit une nouvelle démarche globale de modélisation.
( qui s'appliquerait du coup entre autre à la gravité quantique , mais pas uniquement )
dans cette présentation les deux approches ne se situant pas vraiment sur le même plan.?
Et donc, pas nécessairement en concurrence "intrinsèquement".
( sauf s'il y a contradiction quelque part , mais je suis trop ignorant sur ces sujets pour en débattre )
Est ce que cela fait sens ?
Et est ce dans cet esprit ( pour cette raison ) que tu mentionnes aussi les mathématiques.?
Ce qui pourrait s'interpréter aussi comme la nécessité éventuelle de développer des outils mathématiques ad hoc en corrélation avec cette approche que l'on pourrait qualifier de "méta"....
( alors que les boucles seraient elles plus spécifiquement orientées sur un modèle physique de la gravité quantique )
En espérant être clair dans mes questions, et sans avoir dit trop de c.....ies.
Cdt
Salut,
le concept de dualité utilisé en combinaison avec une bonne dose d'intuition physique s'est révélé être un outil très puissant pour trouver des solutions à des problèmes mathématiques, en inspirer de nouveaux, et a servi à trouver de nouvelles connections entre différents domaines des mathématiques. Cette activité a même été baptisée par un théoricien des cordes, Greg Moore en 2014 : Physical Mathematics.
Voici quelques exemples qui me passent par la tête pour lesquels la dualité (et Ed WittenJ'ai d'autres idées stringy en tête (liées moins directement aux dualités) : Riemann hypothesis, la Fields de Maryam Mirzakhani, Poincaré conjecture (§7.1.2), par exemple.
- Monstruous Moonshine et par extension Umbral Moonshine (pour des nouvelle fraiches voir le talk de Miranda Cheng à Strings2017 hier)
- Mirror Symmetry
- Seiberg-Witten Invariants (cf le deuxième exemple de Greg p.5-7 et §4.3 de Moore)
- Topological String Theory / Gromov-Witten Invariants et historiquement les travaux de Edward Witten récompensés par la médaille Fields : Knot theory, Topological Field Theory, Jones Polynomial (cf Greg p.5 et le §4.1.2 de Moore)
- Geometric Langlands Program que j'ai vu associé au conformal bootstrap par Luis Fernando Alday hier à Strings2017 (cf aussi Belavin, Polyakov et Zamolodchikov qui amorcent le premier exemple de Greg p.4)
- très récemment (et avec un peu moins de Witten) les Positive Geometries de Nima Arkani-Hamed qui se trouve au centre d'un tourbillon mathématique
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
Tiens, je viens de retomber sur une présentation de Anton Kapustin avec d'autres exemples (après la p.41)
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
merci pour les liens. ( et la précision concernant le champ mathématique )
du fait, j'ai l'impression que tu confirmes un peu ma présentation sur la différence de "nature".
à ce titre ( pour ce que cela vaut ) notre cher wiki tient justement à souligner la différence entre la physique théorique et la physique mathématique.
Cdt
complément.
petite question de ma part, cela n'a peut être le même sens en Français ( voir def de wiki ) et pour Greg Moore.
car le domaine des cordes est parallèlement cité dans l'ensemble de la "physique théorique".
je ne cherche pas à faire de la sémantique "drosophiliste", mais bien à saisir s'il n'y a qu'une différence d'approche de modélisation ou si, comme je le ressent une tentative plus "méta" ( différence de nature ) dont la gravité ne serait qu'un exemple d'application.
