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Théorie des cordes et Physique Quantique



  1. #1
    charly

    Théorie des cordes et Physique Quantique

    J'entends souvent parler de la théorie des cordes .
    Je sais le principe , mais uniquement grosso -modo , et je ne trouve que trés peu de documentation sur le net , j'aimerais savoir les perspective de cette théorie .

    J'ai entendu parler d'un espace a 9-10-11 dimensions : Le nombre de dimension est il nécéssaire a la théorie , ou de la théorie ce nombre est apparut ? ( la subtilité me semble importante )

    Cette théorie a t'elle effectivement des débouché dans une réel déscription quantique de la gravitation ?

    -----


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  3. #2
    doryphore

    Smile Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Je peux te donner une réponse provisoire en attendant d'autres plus au fait de cette théorie.

    Au niveau des perspectives, la théorie des cordes et sa fille la théorie des supercordes sont jugées invérifiables, ce qui est génant.

    On entend aussi parler de 26 dimensions.
    Ces dimensions supplémentaires ne sont pas dues au hasard, mais je pense à la recherche de la modélisation des différents états possibles des particules et des intéractions (on cherche à les mettre dans le même panier).

    Pour ta dernière question et bien, elle est faite pour ça, mais personne n'est aujourd'hui à même de dire s'il s'agit d'une bonne ou d'une "mauvaise" théorie.
    "Plus les choses changent et plus elles restent les mêmes..." Snake Plisskein

  4. #3
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Bonsoir tout le monde.
    Pour faire simple la théorie que l'on veut doit être quantique ET relativiste donc si on cherche une théorie qui contienne toutes les "particules" de matière (ex quarks,électrons) et toutes les " particules" responsables des forces (ex photon pour la fo em,graviton pour la grav) il faut des équations qui respectent les conditions de quantification et celles de la relativité.
    Avec les cordes Y PAS LE CHOIX l'espace-temps doit avoir 26 dimensions ou sinon les équations respectant toutes les conditions n'existent pas (théorème) et tout se casse la figure.
    Seulement ces équations de corde,à ce nivaux, ont des problèmes. On a des photons ,des gravitons et des gluons (fo nucléaire forte) mais pas d'électrons ni de quarks plus d'autres problèmes qui n'existent plus si on introduit la supersymétrie qui fut découverte en partie dans ce cadre.
    Dans ce cas là il FAUT 10 dimensions!On passe alors aux supercordes.
    On touche du doigt une des raisons de l'introduction de cette théorie car ,DANS L'ETAT ACTUEL , si l'on cherche des équations capables d'englober toutes les caractéristiques connues des particules élémentaires les possibilitées sont mathématiquement et physiquement très restreintes par la forme des lois.
    Ce qui n'est pas le cas pour les masses,les charges et le nombre de types de particules à basse énergie où il existe des milliards de milliards de solutions.
    Ce qui cause des maux de tête aux théoriciens!
    Il faut trouver un mécanisme sélectionnant UNE solution et prédisant la masse des bosons W, des électrons,la valeur de la charge électrique ou de couleurs (quarks et gluons) etc...sinon impossible de connecter sérieusement la théorie avec l'expérience!!
    Si les chances sont grandes d'être sur le bon chemin il faut encore beaucoup de boulot,doryphore à raison nous ne sommes certain de rien actuellement si ce n'est que l'exploration de cette voie est rationnelle.
    PS:désol pr les fautes d'orth!

  5. #4
    charly

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Pas de problème pour les fautes , je suis un habitué aussi .

    Ce qui me trouble dans tout ca , c'est que , j'ai l'impression que plus on avance , plus les théoricien mettent sur pied des théories qui ne semblent pas aussi harmonieuse que la théorie de la relativité .
    J'ai toujours l'impression qu'on esseye de relativisé les théories quantiques , mais la démarche inverse n'existerait elle pas ? de quantifé les théories relativiste ?
    Ne peut on pas décrire l'electro magnetisme , les force nucléaire , par des déformations de l'espace temps spécifique ?

    ( je dis peut etre des bêtises )

    J'ai souvant entendu parler de Symetrie , et super symetrie , sans jamais comprendre ce que c'etait , quelque un pourrait il , dans un exces de gentillesss , me remplir un peu ma tête vide .

  6. #5
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par charly
    Pas de problème pour les fautes , je suis un habitué aussi .

    Ce qui me trouble dans tout ca , c'est que , j'ai l'impression que plus on avance , plus les théoricien mettent sur pied des théories qui ne semblent pas aussi harmonieuse que la théorie de la relativité .
    J'ai toujours l'impression qu'on esseye de relativisé les théories quantiques , mais la démarche inverse n'existerait elle pas ? de quantifé les théories relativiste ?
    ( je dis peut etre des bêtises ) .
    On essai les deux :avoir une théorie cohérente des champs quantiques de particules et d'interactions en espace-temps courbe classique et avoir une théorie quantique du champs de gravitation seul et en fait au final une théorie quantique du champs de gravitation en interaction avec le reste du monde en espace-temps courbe quantifié.
    En résumé de la gravitation quantique tout simplement!
    Citation Envoyé par charly
    Ne peut on pas décrire l'electro magnetisme , les force nucléaire , par des déformations de l'espace temps spécifique
    .
    Si absolument ce sont les fameuses théories de Kaluza-Klein où toutes ces forces sont en fait des conséquences des équations d'Einstein mais écrites en 10/11 dimensions.De plus la théorie des cordes dit à peu près la même chose si on la prend sous certaines formes.
    Encore mieux si on prolonge les cordes avec la théorie des membranes , la théorie M c'est quasiment obligatoire!
    La théorie prend une forme beaucoup plus simple et naturelle , enfin d'une certaine façon.


    Citation Envoyé par charly
    J'ai souvant entendu parler de Symetrie , et super symetrie , sans jamais comprendre ce que c'etait , quelque un pourrait il , dans un exces de gentillesss , me remplir un peu ma tête vide .
    ?
    Pas facile à expliquer simplement pour moi ce soir mais j'y reviendrai.


    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    droupi

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par charly
    Ce qui me trouble dans tout ca , c'est que , j'ai l'impression que plus on avance , plus les théoricien mettent sur pied des théories qui ne semblent pas aussi harmonieuse que la théorie de la relativité .
    Tout dépend où tu place "l'harmonie". La relativité générale est simple, c'est une simple équation. Mais affreusement compliquée à exploiter. La théorie des cordes est encore plus compliquée à exploiter, mais elle est aussi dans le principe très simple : une particule est une corde, dont le mode de vibration (l'harmonique en quelque sorte) défini le type de particule (charge, masse, ...).

    J'ai toujours l'impression qu'on esseye de relativisé les théories quantiques , mais la démarche inverse n'existerait elle pas ? de quantifé les théories relativiste ?
    Mais c'est justement ce qu'on essaye de faire avec la relativité générale et on n'y arrive pas parce qu'on bute sur la nature même de l'espace-temps et sa quantification nécessaire.

    Ne peut on pas décrire l'electro magnetisme , les force nucléaire , par des déformations de l'espace temps spécifique ?

    ( je dis peut etre des bêtises )
    Il me semble que l'une des idées déduites de la théorie des cordes est que les forces (en tout cas la gravitation en regard des autres) s'exprime différemment justement à travers les différentes dimensions. En ce sens la gravitation est différente des autres forces. Ce n'est pas vraiment une réponse, juste une piste.

    J'ai souvant entendu parler de Symetrie , et super symetrie , sans jamais comprendre ce que c'etait , quelque un pourrait il , dans un exces de gentillesss , me remplir un peu ma tête vide .
    L'idée de symétrie est au coeur des théories physiques et permettent de définir leur support mathématique (le groupe de symétrie). Les symétries peuvent être très simples. Par exemple, une symétrie par rotation quelqonque. Ces symétries caractérisent alors des propriétés physiques. Dans le cas précédent : la conservation du moment cinétique. Au fur et à mesure du développement de la physique (plus précisément de la physique quantique), d'autres symétries, dans des espaces mathématiques de plus en plus abstraits, ont été utilisés pour définir ou caractériser d'autres propriétés. L'idée est plus exactement de dire qu'il existe une certaine symétrie dont découle (de la brisure de symétrie) l'existence de particules (vraiment résumé).
    Grosso modo, on constate qu'il existe 2 types de particules : les fermions et les bosons. L'idée est alors de dire qu'il y a une symétrie entre les fermions et les bosons : à chaque boson correspond un fermion et à chaque fermion correspond un boson. C'est la super symétrie, qui semble offrir un cadre, ou plutôt une nécessité, pour l'unification des force.

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  10. #7
    Enepemousa

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Salut tout le monde
    Une question reste que je n'arrive pas à comprendre.
    Les particules elementaires (électrons quarks etc) sont constituées de supercordes. Or la masse d'une supercorde est celle de Plank soit dix milliards de milliards de fois la masse d'un proton. Un proton est constitué des quarks. Comment se peut-il que la masse d'une corde soit supérieure à celle d'un proton qui lui est constitué de supercordes?

  11. #8
    deep_turtle

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    excellente question... Pour apporter un élément de réponse : En fait, la masse n'est pas, contrairement à l'intuition, quelque chose qui s'ajoute comme des carottes (une carotte plus une carotte donnent deux carottes). Tu peux mettre ensemble deux objets de masse M1 et M2 et obtenir quelque chose qui a une masse M inférieure à M1+M2. Par exemple, les noyaux atomiques ont des masses inférieures à la somme des masses des nucléons (protons et neutrons) qui les constituent. La différence c'est l'énergie de liaison, qui fait que tout ce petit monde tient ensemble.

    Autre élément de réponse, une particule est vue comme l'état excité d'une corde, el quand on crée un proton, par exemple (bon, en même temps que d'autres trucs pour ne pas violer les lois de conservation, mais bon...) , il suffit de fournir à la corde l'énergie de masse du proton, car on ne crée par une corde, on l'excite.

  12. #9
    Enepemousa

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Merci
    Réponse très claire.

  13. #10
    Enepemousa

    Arrow Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Juste un complement de contribution pour ceux qui sont interressés par la théorie des supercordes. Le livre de Brian Green "L'univers élegant" est très bien pour les personnes ayant un minimum de connaissacnes en physique (un peu hardu pour le profane). Je regette que les modèles mathématiques qui sous-tendent cette théorie ne soient pas un peu plus developpés. En clair il n y a presque pas d'équations dans cet ouvrage et pour nous purs produits de l'education universitaire française gavés de formules ce frustrant.
    D'autre part il y a sur le site de l'université de tous les savoirs la vidéo exellente sur la théorie des supercordes.


  14. #11
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par Enepemousa
    Juste un complement de contribution pour ceux qui sont interressés par la théorie des supercordes. Le livre de Brian Green "L'univers élegant" est très bien pour les personnes ayant un minimum de connaissacnes en physique (un peu hardu pour le profane). Je regette que les modèles mathématiques qui sous-tendent cette théorie ne soient pas un peu plus developpés. En clair il n y a presque pas d'équations dans cet ouvrage et pour nous purs produits de l'education universitaire française gavés de formules ce frustrant.
    D'autre part il y a sur le site de l'université de tous les savoirs la vidéo exellente sur la théorie des supercordes.

    Si tu veux des réf avec équations c'est no problemo!

  15. #12
    Enepemousa

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    oui j'aimerais bien des ouvrages ou articles en pdf. Merci

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  17. #13
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par Enepemousa
    oui j'aimerais bien des ouvrages ou articles en pdf. Merci
    Suffisait de demander:


    http://web.mit.edu/redingtn/www/netadv/Xstring.html


  18. #14
    Enepemousa

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Merci ce super sympa. J y vais de ce pas consulter toutes ces références et je reviendrais à la discussion un peu plus éclairé.

  19. #15
    humanino

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par Enepemousa
    la masse d'une supercorde est celle de Plank soit dix milliards de milliards de fois la masse d'un proton.
    Je crois qu'une corde en elle-meme n'a pas de masse. Elles sont minuscules ces cordes, ce qui impose une energie colossale pour les voir. Quant a la masse d'une particule representee par une corde, elle correspond a l'energie vibratoire de la corde.

    mtheory ?
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  20. #16
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par humanino
    Je crois qu'une corde en elle-meme n'a pas de masse. Elles sont minuscules ces cordes, ce qui impose une energie colossale pour les voir. Quant a la masse d'une particule representee par une corde, elle correspond a l'energie vibratoire de la corde.

    mtheory ?
    YES! Le secteur sans masse,photons,gravitons ect... correspond à l'abscence d'exitation des modes de vibrations de la corde.
    C'est sa tension que l'on relie à la masse de Planck,si j'ai bonne mémoire.

  21. #17
    humanino

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par Enepemousa
    En clair il n y a presque pas d'équations dans cet ouvrage et pour nous purs produits de l'education universitaire française gavés de formules ce frustrant.
    Dis donc, tu te rends compte !
    En fait, les equations de la theorie des cordes sont faciles
    Le theoreme de Cauchy pour calculer une integrale, ca va !
    Ce qui est difficile, ce sont les concepts algebriques et de dualites multiples.
    La ca se Corse !
    Quant aux espaces de Clabi-Yau et les orbitifolds, je n'en parle pas cela effraie les mathematiciens eux-memes...
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  22. #18
    kognou

    Arrow Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Bonsoir.

    Un petit message pour présenter un site qui vulgarise à mon avis très bien les théories des cordes et supersymétriques.
    L'auteur décrit très bien les démarches qui ont conduit à leur écriture (raah ces singularités liées au caractère ponctuel des particules (ou d'un point de l'espace)). Il illustre aussi très bien le pourquoi des 26 dimensions (ce n'est pas un choix arbitraire), puis 10, mais on aimerait bien 11 pour aller avec une supergravité, les "ah ben zut alors, il nous faut des partenaires supersymétriques pour que ça marche" etc. Il explique aussi dans un langage très simple les notions de brisure de symétrie, les multiples dualités (avec des beaux schémas et tout), même les D-branes etc etc.

    Humanino y trouvera même des "photos" de coupes de variétés de Calabi - Yau, qu'il pourra imprimer pour faire peur à ses amis mathématiciens. En passant, il est vrai que c'est effrayant de savoir que des gens font vraiment des calculs là-dedans. A se demander si les physiciens n'abusent pas de temps en temps de leurs amis matheux : tiens Georges, j'ai pensé que ça serait pas mal ce truc, tu pourrais me formaliser ça ste plait ? (Tes petits enfants pourront finir le boulot …)

    Enfin bref, je trouve le site très bien fait. Je ne saurais que trop conseiller la lecture de ces pages, surtout au non mathématicien / physicien.
    Et comme il faut bien trouver un reproche : c'est peut-être un peu long à lire en une fois si on est complètement néophyte.

    Ah, j'oubliais, la référence :ici

    Cordialement.

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  24. #19
    dupo

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    bonjour, à tous,
    j'aurais une question assez terre à terre...
    est ce que l'un d''entre vous travail sur les cordes, ou un domaine connexe ? histoire de savoir si on va dans une impasse, ou bien, si le secteur demande encore des étudiants,...des thésards...si vous voyez ce que je veux dire..

    merci bien, pour des réponses futurs.
    bye.

  25. #20
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par dupo
    bonjour, à tous,
    j'aurais une question assez terre à terre...
    est ce que l'un d''entre vous travail sur les cordes, ou un domaine connexe ? histoire de savoir si on va dans une impasse, ou bien, si le secteur demande encore des étudiants,...des thésards...si vous voyez ce que je veux dire..

    merci bien, pour des réponses futurs.
    bye.
    Cela dépend,en france, si tu ne sors pas de polytechnique,ens tu n'as quasi aucune chance de trouver un directeure de thése/bourse pour faire de la théorie des cordes.Ou alors il faut que tu soit un étudiant universitaire TRES brillant.

    Sinon aux USA et dans les pays anglosaxons (et si tu est fort) le sujet est encore porteur.

  26. #21
    dupo

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    merci pour cette réponse rapide !
    et si tu est fort
    !
    je crois comprendre ce que tu veux dire :
    si en plus d'un diplome de physique,tu as déjà un doctorat de math? peut être tu pourras peut être faire des cordes !!

  27. #22
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par dupo
    merci pour cette réponse rapide !
    !
    je crois comprendre ce que tu veux dire :
    si en plus d'un diplome de physique,tu as déjà un doctorat de math? peut être tu pourras peut être faire des cordes !!
    EUh j'ai pas bien compris!
    Et puis donne moi ton niveau d'etude et je te répondrai

  28. #23
    dupo

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    j'essaie de regarder un peu à l'avance des sujets de stages possibles de dea de physique et plus si affinités... , et je m'interrogeais encore et toujours sur les cordes...

  29. #24
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par dupo
    j'essaie de regarder un peu à l'avance des sujets de stages possibles de dea de physique et plus si affinités... , et je m'interrogeais encore et toujours sur les cordes...
    Ok,ton dea c'est dans quel domaine de la physique?

    Sinon il n'y a pas besoin d'être docteur en maths pour faire des cordes.
    Un niveau licence plus une bonne maitrise de la physique théorique niveau dea suffisent.

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  31. #25
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par mtheory
    Ok,ton dea c'est dans quel domaine de la physique?

    Sinon il n'y a pas besoin d'être docteur en maths pour faire des cordes.
    Un niveau licence plus une bonne maitrise de la physique théorique niveau dea suffisent.
    J'ai retrouvé le cv d'un des spécialistes français de la théorie des cordes:
    http://www.lpthe.jussieu.fr/~pioline/cv.html

    C'est vrai que lorsqu'on voit de telles capacitées ça laisse songeur...

  32. #26
    dupo

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    théorique...
    mais, je tiens à ne pas divulguer le lieu, de peur que mes collègues me surprennent .

    bon, en résumé,( c'est vrai que je pose souvent des questions sur les cordes, histoire d'avoir des avis différents et complémentaires!),

    en tous les cas, merci, pour les réponses.

  33. #27
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par dupo
    théorique...
    .
    OK alors tu dois avoir tes chances surtout si c'est à Paris ou à Lyon.


  34. #28
    dupo

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    j'ai regardé les thèses du lpthe de paris, où le fmeux pioline (pas son frère le tennisman... ) s'active, et bien, ça fait un bail qu'il n'y a pas eu de thèse sur les cordes...
    faut chercher à polytechnique, et encore....

  35. #29
    mtheory

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    Citation Envoyé par dupo
    j'ai regardé les thèses du lpthe de paris, où le fmeux pioline (pas son frère le tennisman... ) s'active, et bien, ça fait un bail qu'il n'y a pas eu de thèse sur les cordes...
    faut chercher à polytechnique, et encore....
    Oui,la france est trés en retard et seule les gens de l'ens,poly ont le bagage et les conditions pour faire des choses en cordes.

  36. #30
    physiquantique

    Re : Théorie des cordes et Physique Quantique

    bonjour tt lemonde, je voudrai un petit renseignement : la théorie des cordes est-elle une théorie " virtuelle" permettant d'expliquer des phénomènes ou une description physique de la matière ?

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