Bonjour,
J'ouvre ce sujet, non pas pour discuter de la théorie des cordes ou de la Loop Quantum Gravity (LQG), je n'en ai pas le niveau, mais pour essayer d'en cerner les idéologies qui les mènent et j'aimerais avoir des arguments en faveur de ces deux théories. Je prendrais l'exemple de la LQG pour parler de toutes les formes de théories qui ne se proclament pas théories du tout, mais qui essayent avant tout de progresser en résolvant des problèmes (de taille) d'actualité.
Est-ce qu'il est justifié d'avoir autant de recherche en théorie des cordes si peu en LQG ? Est-il seulement justifié d'essayer d'unifier toutes nos connaissances alors qu'il est possible qu'un grand nombre de phénomènes et de données qui nous sont inconnues y soient nécessaire pour ?
Bref, je pense que vous aurez compris le but du sujet (qui n'a d'ailleurs probablement pas sa place en physique, mais c'est là que les spécialistes se trouvent).
Avant de commencer, je tiens à dire que ma future argumentation ne sera pas impartiale mais à charge pour la TDC. Je défendrais donc l'idéologie mené par la LQG. Il ne tient qu'à vous de faire l'inverse pour être le plus objectif possible.
La théorie des cordes se présente comme une théorie du tout. Son objectif est d'unifier les quatres interactions fondamentales de la nature. Du moins, celles que l'on connait.
La LQG quant à elle ne cherche "qu'à" unifier la physique quantique avec la gravité.
L'histoire des sciences nous montre que les plus grandes avancées en physiques ont été faîtes à la suite d'une résolution de problèmes, et non pas en supposant tout et n'importe quoi puis en espérant retomber sur une théorie viable et effective.
L'expérience méne à la mécanique newtonienne et à l'électrostatique/magnétostatique. Arrive Maxwell, scientifique talentueux qui arrive à unifier l'électrostatique et la magnétostatique. De là, de nouveaux phénomènes physiques sont prédis mais plus fort encore, des lois. L'électromagnétisme n'est pas invariant par transformation de galilée. Les bonnes transformations sont celles découvertent par Lorentz. La vitesse de la lumière est donc une constante quelque soit le référentiel. Einstein applique ce postulat à la cinématique et en sort la relativité restreinte. Plus fort encore, il suppose que la vitesse de la lumière dans le vide est une vitesse limite de l'information. Il applique donc cette nouvelle loi à la gravitation pour donner la relativité générale.
Un peu avant tout cela, Lord Kelvin affirme que la physique a déjà tout expliqué, si ce n'est deux ou trois petits problèmes comme le corps noir ou l'effet photoélectrique. Problème qui une fois résolue par Planck et Einstein nous ouvrent la porte à une toute nouvelle physique : la mécanique quantique.
Mécanique quantique qui, comme on le sait à l'époque, n'est pas relativiste et ne peut donc pas être une théorie finie. Dirac la rend donc relativiste.
On pourrait continuer longtemps comme ça, mais là n'est pas l'intérêt. Ce qui est important, c'est de remarquer que d'une part, l'unification des théories ne s'est faite que sur des théories efficaces et qui ne supposaient rien ou que très peu de choses de nouveau, mais surtout que la résolution de problèmes actuels peut être une porte ouverte vers une toute nouvelle physique. Problèmes qui amènent, une fois résolues, de nouvelles lois. Lois qui, une fois appliquées aux théories effectives de l'époque les améliorent grandement.
Et c'est là que la LQG et la TDC divergent complétement. La TDC suppose qu'il est déjà possible dans l'état actuel de nos connaissances d'unifier les quatres interactions fondamentales. Or, unifier quatre interactions suppose beaucoup plus de choses qu'une unification "simple" de la mécanique quantique et de la gravité comme le propose la LQG.
Résultat, la TDC essaye en réalité de "retomber" sur notre univers, j'ai envie de dire par chance, en espérant que les conjectures et hypothèses physiques qui l'a définisse comprennent notre univers et ne lui sont pas trop restrictives ou pire, contradictoires. Est-il raisonnable de supposer que l'on puisse formuler une théorie physique de cette manière, telle une mathématique à l'instar de la mécanique quantique alors même que l'on ne connait pas tous les "axiomes" qui l'a régisse ?
La LQG quant à elle essaye de résoudre un problème d'actualité sans s'aventurer dans autant d'hypothèses. Problème de taille qui, elle l'espère, une fois résolue ménera vers une toute nouvelle physique.
Tout ceci mène à des divergences considérables dans les deux théories.
Premièrement, il est nécessaire de remarquer qu'il n'existe pas une théorie des cordes, mais plusieurs. Elles utilisent toutes des méthodes perturbatives. Ceci est déjà un problème. Par ailleurs, comment un même départ peut amener à autant de théories différentes ?
Il n'existe qu'une LQG. Elle n'est pas entièrement formulé sur des méthodes perturbative.
La TDC (théorie M) suppose qu'il existe 11 dimensions.
La LQG suppose qu'il en existe 3+1. Rien de nouveaux donc.
La TDC repose sur la supersymétrie. Sypersymétrie qui n'a a ce jour jamais été mise en évidence. Il lui arrive même de parler de "p-branes".
La LQG ne s'occupe pas de ce problème.
La SuperGravité prédite par la TDC repose sur cette supersymétrie. Invalider la supersymétrie, c'est invalider tous les développements récents de la TDC.
La LQG ne repose que sur les principes de la mécanique quantique et de la relativité générale qui n'ont a ce jour jamais été infirmés.
Le nombre extravagant de TDC l'empêche de faire des prédictions. Une même TDC peut mener à des milliers d'univers différents.
La LQG ne s'occupe que de notre univers et n'a pas la prétention de formaliser l'objet générale qui le contient.
La TDC prédit quelques phénomènes à haute énergie. Phénomène qui pourraient être invalidés par des expériences au LHC. Cependant, la TDC est si flexible qu'elle pourra s'y adapter. Or, cette sur-fléxibilité l'empêche à nouveau de prédire quoi que ce soit.
La LQG a une marge de manoeuvre très faible. Elle prédit une quantification des surfaces et des volumes d'espace-temps et d'autres phénomènes qui pourraient bien être observés, ou non, avec la cosmologie.
La TDC n'est pas une théorie au sens de Popper.
La LQG si.
Finalement, qu'en penser ? Quelle est la meilleure idéologie à suivre ? Celle de la TDC qui suppose que notre univers serait contenu dans une "mathématique" alors même que l'on en connait pas toutes les lois, ou celle de la LQG qui ne suppose que très peu de chose et qui essaye d'unifier deux théories déjà existante en espérant résoudre un problème de taille ?
De nombreux autres arguments peuvent être amenés à charge de la TDC mais également à sa décharge, et c'est pourquoi je vous laisse la parole.
N'hésitez surtout pas à confirmer ou infirmer les bétises que j'aurais pu dire. Je le répète, je ne suis pas un spécialiste de ce sujet.
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Envoyé par deep_turtle 
