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Boson de Higgs et Théorie des cordes



  1. #1
    Kiledechysp

    Boson de Higgs et Théorie des cordes


    ------

    Bonjour à tous,

    J'ai lu pas mal de choses sur les recherches de physique des particules actuelles. Mais voici une question dont je ne trouve pas la réponse:

    Le Boson de Higgs est une particule prédite par le modèle standards. Cela signifie-il que si il est découvert dans le LHC, le modèle standard sera entièrement validé?

    La théorie des super cordes se révélerais donc inutile?

    Quelle théorie unifierai alors les 4 forces?

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  3. #2
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Salut,

    Citation Envoyé par Kiledechysp Voir le message
    Le Boson de Higgs est une particule prédite par le modèle standards. Cela signifie-il que si il est découvert dans le LHC, le modèle standard sera entièrement validé?
    Ca dépend de ce que tu entends par validé. Mais en effet le Higgs est une pièce maîtresse.

    Citation Envoyé par Kiledechysp Voir le message
    La théorie des super cordes se révélerais donc inutile?
    Non, pas nécessairement. Cela n'implique pas que le MS soit complet.

    Citation Envoyé par Kiledechysp Voir le message
    Quelle théorie unifierai alors les 4 forces?
    Ben voilà, justement !

    Il y a un tas de raisons pour lesquelles ont sait que le MS est incomplet. Sans être exhaustif :
    - Il n'intègre pas la gravité
    - Il y a pas mal de paramètres libres (en particulier à cause de la renormalisation)
    - On sait que dans les MS les théories (tel que la théorie électrofaible) sont effective (valable seulement à basse énergie, on a une divergence asymptotique des développements perturbatifs)
    - on a bien du mal avec certains aspects comme le confinement (mais c'est plus un problème "technique" de difficulté des équations qu'un problème de validité ou d'unification).

    Quand à "quelle théorie unifiera" !!!!! On a plusieurs approches, attaquant le problème sous différents angles, sans être exhaustif tu as la théorie des cordes, la gravité quantique à boucles, les triangulations causales, les géométries non commutatives,....

    Mais toutes ces théories sont candidates, pas forcément incompatibles, et avec des objectifs parfois assez différent. Par exemple, si on veut parler d'une véritable unification des 4 interactions fondamentales, il faut bien avouer que la seule théorie assez élaborée jusqu'ici est la théorie des cordes. Et comme (personnellement) je ne l'aime pas, me v'là tout marit
    Keep it simple stupid

  4. #3
    Kiledechysp

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Merci Deedee81. Je ne suis pas sur d'avoir tout saisi. Le modèle standard est-il oui ou non une des théories candidates de l'unification des forces? Ce qui me fais penser ça, c'est que l'on recherche aussi le Graviton. Le modèle standard intégrerais donc la gravité.

  5. #4
    Gwyddon

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Kiledechysp Voir le message
    Ce qui me fais penser ça, c'est que l'on recherche aussi le Graviton. Le modèle standard intégrerais donc la gravité.
    La recherche du graviton ne fait pas partie des recherches en liaison avec le Modèle Standard ; ce dernier n'incorpore pas la gravité, il n'est donc pas du tout une théorie candidate à l'unification des forces (en l'état actuel du modèle)

    Il faut bien se rendre compte que le boson de Higgs est une particule prédite dans le cadre le plus simple de la brisure de symétrie électrofaible, responsable du fait qu'à notre échelle force faible et force électromagnétique sont distinguées. Il se peut tout à fait que ce mécanisme (dit de brisure spontanée par un champ scalaire complexe) ne soit pas le bon : ne pas découvrir le boson de Higgs ne veut donc pas dire que tout ce que l'on sait déjà grâce au Modèle Standard soit à foutre à la corbeille.

    Enfin, pour rebondir sur les remarques de Deedee quant à la complétude du Modèle, il faut bien avoir conscience que ledit boson de Higgs lui-même est le signe de l'incomplétude du modèle : en effet rien ne prédit sa masse dans le Modèle Standard actuel, et surtout rien ne la protège (ie à moins d'un ajustement très fin des paramètres, elle explose quadratiquement).

    De plus il n'y a en réalité aucune unification au sein du Modèle Standard actuel : ce que l'on appelle interaction électrofaible n'est pas une réelle unification des forces faibles et électromagnétiques car elles ne sont pas décrites par un unique groupe de symétrie avec une unique constante de couplage. Ceci est aussi un signe que le Modèle Standard est loin d'être complet
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Citation Envoyé par Gwyddon Voir le message
    Enfin, pour rebondir sur les remarques de Deedee quant à la complétude du Modèle, il faut bien avoir conscience que ledit boson de Higgs lui-même est le signe de l'incomplétude du modèle : en effet rien ne prédit sa masse dans le Modèle Standard actuel, et surtout rien ne la protège (ie à moins d'un ajustement très fin des paramètres, elle explose quadratiquement).
    Saperlipopette !!!! J'ai bien dit que ma liste n'était pas exhaustive mais ça j'aurais dû le dire, quand même. Oubli impardonable vu la question initiale.

    Merci Gwyddon,

    Concernant l'unification du MQ, tu as raison, c'est plus une question de formalisme commun qu'autre chose. Toutefois, c'est quand même assez remarquable. Cette unification partielle (disons ça comme ça) aurait pu ne pas être possible. En tout cas, je te garantit que lorsque j'ai vu le modèle électrofaible, j'ai vu des étoiles On aurait pu avoir des mauvaises surprises si ces interactions avaient été intrinsèquement de nature différente (comme il semble qu'il y ait quelque chose de ce goût là du coté de la gravité).

    Mais bon, si une GUT avec un "petit" groupe unique de symétrie avait marché, c'est certain que cela aurait été plus satisfaisant. La nature est vicieuse. On dirait qu'elle se laisse décrire efficacement... sauf le petit chouillat qui force à chaque fois depuis des siècles à tout remettre en cause.
    Keep it simple stupid

  8. #6
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Citation Envoyé par Kiledechysp Voir le message
    Merci Deedee81. Je ne suis pas sur d'avoir tout saisi. Le modèle standard est-il oui ou non une des théories candidates de l'unification des forces? Ce qui me fais penser ça, c'est que l'on recherche aussi le Graviton. Le modèle standard intégrerais donc la gravité.
    En plus de la remarque de Gwyddon. Si on trouve souvent le graviton dans des tableaux des particules du MS, c'est juste pour.... être complet

    Et je t'assure qu'on ne le recherche pas. Enfin, pour ce qui est de le détecter en tout cas (dans le même sens que détecter un photon individuel). C'est trop difficile. On n'arrive déjà pas à détecter les ondes gravitationnelles (enfin, pour le moment du moins, car ça devrait vite changer), alors, détecter leur caractère quantifié, y a d'la marge. Pour le moment on est un peu des aveugles de naissance qui aimeraient bien faire une expérience d'effet photoé-électrique
    Keep it simple stupid

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  10. #7
    Le petit belge

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Salut!

    Juste une petite question...

    J'ai entendu dire que le boson de Higgs expliquerait que certaines particules ont une masse ou non. Mais quelle est le rapport avec ce fameux boson de Higgs? Une interaction? o_O

    C'est une chose que j'aurais aimé comprendre!^^

    ...

  11. #8
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Citation Envoyé par Le petit belge Voir le message
    J'ai entendu dire que le boson de Higgs expliquerait que certaines particules ont une masse ou non. Mais quelle est le rapport avec ce fameux boson de Higgs? Une interaction?
    Il y a déjà eut beaucoup de discussions sur ce point. Tu devrais faire une petite recherche dans le Forum.
    Keep it simple stupid

  12. #9
    Rincevent

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    bonjour,

    y'a même un dossier sur le Higgs
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  13. #10
    obi76
    Modérateur*

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Bonjour à tous,

    je suis en train de lire ce dossier et je suis tombé sur :

    Autre chose, si on représente un électron par une boule chargée, cette charge n'est pas une solution des équations de Maxwell Lorentz, elle se surimpose aux champs dans le vide et c'est une hypothèse supplémentaire.
    Ca m'interpèle. comment peut-on dire que ce n'est pas une solution des équations de Maxwell ? Est-on parti de l'hypothèse que la charge surfacique est constante en tout point ?
    Si ce n'est pas le cas, peut-on imaginer une distribution surfacique de charge non symétrique (centrale) qui puisse résoudre cette équation ? Si cette distribution surfacique n'est pas symétrique (centrale), peut-on imaginer qu'un axe de symétrie puisse tout de même exister, et même imaginer et de fil en aiguille réussir à remonter jusqu'au spin en utilisant cette hypothèse ?

    Merci

  14. #11
    mtheory

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Bonjour à tous,


    Ca m'interpèle. comment peut-on dire que ce n'est pas une solution des équations de Maxwell ?
    Bonjour,
    Tout simplement parce que les termes de charges et de courants sont introduits phénoménologiquement dans les équations de Maxwell.

    Ni la masse, taille, valeur de la charge d'un électron ne sont prédites par les équations de Maxwell qui décrivent un champ continu et pas des unités discrètes de matière et de charge.

    On introduit donc à la main des corpuscules chargés dans les équations, et même tout simplement des courants/charges.
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  15. #12
    Karibou Blanc

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Quelques remarques en passant.

    il faut bien avoir conscience que ledit boson de Higgs lui-même est le signe de l'incomplétude du modèle
    C'est très probablement vrai, mais rien n'interdit que le Higgs soit léger et qu'il existe rien de nouveau entre la masse du W et celle de Planck, le tout sans aucun ajustement fin de paramètre. C'est assez subtil et pas simple à expliquer en trois mots, mais rien n'impose que Mpl soit réellement une échelle physique, c'est-à-dire une échelle à laquelle apparait de nouvelles particules. Dans ce cas, le Higgs est stable.

    Il n'intègre pas la gravité
    oui et non. En fait intégrer la gravité est sujet à interprétation. Rien n'empêche de plonger le Modèle Standard dans un espace-temps courbe (pour moi c'est aussi intégrer la gravité) et d'obtenir une théorie prédictive. Le problème étant alors qu'il faut se limiter au domaine ou les fluctuations de métriques sont faibles. Ca c'était le non, le oui est alors issu du fait qu'effectivement, le MS n'inclut pas une théorie de la gravité à l'échelle de Planck.

    Il y a pas mal de paramètres libres (en particulier à cause de la renormalisation
    Je ne comprends pas cette remarque entre parenthèses. Pour moi elle est fausse car les paramètres en question sont déjà libre au niveau classique, c'est-à-dire au niveau du lagrangien.

    On sait que dans les MS les théories (tel que la théorie électrofaible) sont effective (valable seulement à basse énergie, on a une divergence asymptotique des développements perturbatifs)
    Meme remarque pour ce qui est entre parenthèses. Le MS est déjà une théorie effective au niveau classique, donc et le reste en théorie des perturbations. Le fait que la serie de perturbation ne soit pas resommable est plus un problème "académique" qu'une propriété aux implications physiques profondes, et elle est assez non pertinente ici.

    ce que l'on appelle interaction électrofaible n'est pas une réelle unification des forces faibles et électromagnétiques car elles ne sont pas décrites par un unique groupe de symétrie avec une unique constante de couplage
    C'est vrai. Néanmoins, il s'agit bien d'une unification (juste pour rééquilibrer la remarque ) car, meme s'il existe deux groupes de jauge distincts, les états propres de masses sont des combinaisons linéaires des bosons de ces deux groupes. Egalement on peut s'en convaincre expérimentalement où à haute énergie (la symétrie étant toujours brisée), le photon et le Z sont indiscernables.

    Le Boson de Higgs est une particule prédite par le modèle standards
    Encore une fois, rien n'est simple. Le Higgs n'est pas à strictement parlé prédit par le Modèle Standard, et c'est la que le bas blesse. En fait c'est un champ ajouté à la main (donc c'est un peu léger comme prédiction ) au Modèle Standard pour paramétrer la brisure de symétrie observée expérimentalement ou dans la vie de tous les jours. En passant sur les details, une particule de Higgs est un candidat pour la brisure mais il en existe d'autres (dimension supplémentaire, condensation de fermions).
    Et comme l'a rappelé gwyddon, le Higgs introduit un nouveau problème s'il existe de nouvelles particules tres massives. Dans ce cas, il ne peut pas etre léger et générer les masses observées.

    Cela signifie-il que si il est découvert dans le LHC, le modèle standard sera entièrement validé?
    Oui, mais helas, il faudra alors résoudre le nouveau problème cité ci-dessus : "pourquoi est-il si léger ? "

    J'ai entendu dire que le boson de Higgs expliquerait que certaines particules ont une masse ou non. Mais quelle est le rapport avec ce fameux boson de Higgs?
    Dans certaines conditions (forcées à la main dans le MS), le boson de Higgs développe une sorte de condensat dans le vide (comme si soudainement toute la vapeur d'eau située dans l'air condensait et passait à l'état liquide). Ce condensat modifie l'inertie des particules se propageant dans le vide (qui n'est dans ce cas plus "vidée") qui, de manière effective, se matérialise comme une masse non nulle. Un peu comme si les particules frottaient sur un vide remplit d'un fluide visqueux. Bien c'est une image, la réalité est plus technique et complexe (quoi que pas tellement).
    Well, life is tough and then you graduate !

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  17. #13
    Gwyddon

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Merci pour les précisions Karibou (j'avoue avoir été assez "provocant" avec ma 'non unification' )

    Au plaisir de te lire !
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  18. #14
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Salut,

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    oui et non. En fait intégrer la gravité est sujet à interprétation. Rien n'empêche de plonger le Modèle Standard dans un espace-temps courbe (pour moi c'est aussi intégrer la gravité) et d'obtenir une théorie prédictive. Le problème étant alors qu'il faut se limiter au domaine ou les fluctuations de métriques sont faibles. Ca c'était le non, le oui est alors issu du fait qu'effectivement, le MS n'inclut pas une théorie de la gravité à l'échelle de Planck.
    Attention, il y a deux choses là : faire de la théorie quantique des champs dans un arrière-plan courbe imposé, ça, moi je n'appellerais pas ça "intégrer la gravité" (mais, bon, c'est peut-être juste une question de terminologie, moi j'appelle plutôt ça "faire de la physique quantique en RG") et traiter le cas des fluctuations métriques faibles (je suppose, que tu parles de gravité quantique linéarisée ?) et là, oui, j'appellerais ça "première étape dans l'intégration de la gravité".

    Mais en toute rigueur, ça ne fait pas partie du MS, non ? Enfin, pour autant qu'il y ait une définition "officielle" du MS

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Je ne comprends pas cette remarque entre parenthèses. Pour moi elle est fausse car les paramètres en question sont déjà libre au niveau classique, c'est-à-dire au niveau du lagrangien.
    C'est exact, mais je ne disais pas ça par opposition à la théorie classique. Qui plus est, tu peux avoir beaucoup de paramètres libres à cause de la renormalisation. Bon, ce n'est pas le cas de l'électrodynamique (merci Ward) et je n'ai pas d'exemple en tête mais..... Et a contrario, sans ces difficultés on aurait très bien pu (avec des si, je peux dire ce que je veux ) pouvoir calculer la masse propre, la charge propre,.... en sommant les termes appropriés.

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Meme remarque pour ce qui est entre parenthèses. Le MS est déjà une théorie effective au niveau classique, donc et le reste en théorie des perturbations.
    Là, je ne comprend pas. Pourquoi devrait-elle le rester (bien que ce soit effectivement le cas) ???

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Le fait que la serie de perturbation ne soit pas resommable est plus un problème "académique" qu'une propriété aux implications physiques profondes, et elle est assez non pertinente ici.
    Là non plus je ne comprend pas, pourquoi "académique", pourquoi cela ne cache-t-il pas des aspects physiques profonds et pourquoi est-ce non pertinent ici ?

    Ah, tiens, content de voir qu'un cerveau de Futura a la même opinion que moi sur le caractère unifié de la théorie électrofaible (même si je ne l'avais pas exprimé du tout de la même manière)

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    la réalité est plus technique et complexe (quoi que pas tellement).
    Pas tellement ? Ca dépend pour qui (je trouve que la théorie est élégante mais pas si simple que ça, enfin, en tout cas, il m'a fallu du temps pour diggérer tout ça)
    Keep it simple stupid

  19. #15
    ondo.h

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Salut,



    Ca dépend de ce que tu entends par validé. Mais en effet le Higgs est une pièce maîtresse.



    Non, pas nécessairement. Cela n'implique pas que le MS soit complet.



    Ben voilà, justement !

    Il y a un tas de raisons pour lesquelles ont sait que le MS est incomplet. Sans être exhaustif :
    - Il n'intègre pas la gravité
    - Il y a pas mal de paramètres libres (en particulier à cause de la renormalisation)
    - On sait que dans les MS les théories (tel que la théorie électrofaible) sont effective (valable seulement à basse énergie, on a une divergence asymptotique des développements perturbatifs)
    - on a bien du mal avec certains aspects comme le confinement (mais c'est plus un problème "technique" de difficulté des équations qu'un problème de validité ou d'unification).

    Quand à "quelle théorie unifiera" !!!!! On a plusieurs approches, attaquant le problème sous différents angles, sans être exhaustif tu as la théorie des cordes, la gravité quantique à boucles, les triangulations causales, les géométries non commutatives,....

    Mais toutes ces théories sont candidates, pas forcément incompatibles, et avec des objectifs parfois assez différent. Par exemple, si on veut parler d'une véritable unification des 4 interactions fondamentales, il faut bien avouer que la seule théorie assez élaborée jusqu'ici est la théorie des cordes. Et comme (personnellement) je ne l'aime pas, me v'là tout marit


    salut!
    tu peux éclaircir ici:les triangulations causales ?

  20. #16
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Citation Envoyé par ondo.h Voir le message
    tu peux éclaircir ici:les triangulations causales ?
    C'est loin d'être ma spécialité (je potasse plutôt la gravité quantique à boucles).

    Tu as un article ici (malheureusement en anglais) :
    http://en.wikipedia.org/wiki/Causal_..._triangulation
    Je n'en ai pas trouvé en français !
    Keep it simple stupid

  21. #17
    humanino

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Bonjour
    Citation Envoyé par Kiledechysp Voir le message
    le modèle standard sera entièrement validé?
    On ne peut jamais "entierement valider un modele". Tout au plus, verifier son domaine d'application.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  22. #18
    Rincevent

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    salut,

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Rien n'empêche de plonger le Modèle Standard dans un espace-temps courbe (pour moi c'est aussi intégrer la gravité)
    reste que le MS repose par définition sur le groupe de Poincaré, non ? or, si tu le "plonges" dans une variété quelconque, tu perds cette symétrie asymptotique et galères un peu pour définir des "particules libres" (prises à l'infini)... la QFT en espace-temps courbe est pas de tout repos...

    et comme le dit Deedee, ça laisse en plus de côté tout l'aspect dynamique de la gravitation hors formulation perturbative....

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Là non plus je ne comprend pas, pourquoi "académique", pourquoi cela ne cache-t-il pas des aspects physiques profonds et pourquoi est-ce non pertinent ici ?
    parce qu'on sait que la QED n'est pas valable à haute énergie
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

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  24. #19
    Karibou Blanc

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Qui plus est, tu peux avoir beaucoup de paramètres libres à cause de la renormalisation. Bon, ce n'est pas le cas de l'électrodynamique (merci Ward) et je n'ai pas d'exemple en tête mais..... Et a contrario, sans ces difficultés on aurait très bien pu (avec des si, je peux dire ce que je veux ) pouvoir calculer la masse propre, la charge propre,.... en sommant les termes appropriés.
    Non, la renormalisation n'introduit pas de nouveaux paramètres libres. Ca n'a rien à voir avec les indentités de Ward (ou Slavnov-Taylor pour Yang-Mills), celle-ci stipule simplement que les corrections quantiques sont reliées entre-elles. Le nombre de paramètre libre de la théorie quantique est donnée par le nombre de paramètres utilisés pour écrire le lagrangien de la théorie, ni plus ni moins.

    faire de la théorie quantique des champs dans un arrière-plan courbe imposé, ça, moi je n'appellerais pas ça "intégrer la gravité"
    Moi j'appelle ca (et c'est uniquement ce que j'ai dit) intégrer la gravité lorsqu'elle n'est assujeties qu'à de faibles fluctuations. Dans ce cas, le fond ne peut pas etre modifié et il est cohérent de le conserver fixe.

    Mais en toute rigueur, ça ne fait pas partie du MS, non ? Enfin, pour autant qu'il y ait une définition "officielle" du MS
    En toute rigueur le MS est défini en espace-temps plat. Mais ce que je voulais dire c'est que le MS c'est avant tout un groupe de jauge et un jeu de représentations de fermions (peu importe de la structure de l'espace-temps dans lequel tu le plonges). C'est pour ca que je disais oui et non

    Là, je ne comprend pas. Pourquoi devrait-elle le rester (
    Une théorie effective est basé sur un lagrangien non renormalisable avec deux échelles d'énergie bien séparées. Et quand j'écris un lagrangien je fais de la physique classique. Inclure des corrections quantiques, ne change rien à la structure du lagrangien, notamment la forme des opérateurs qui le composent. En ce sens, la théorie est effective au niveau classique et le reste au niveau quantique.

    Là non plus je ne comprend pas, pourquoi "académique", pourquoi cela ne cache-t-il pas des aspects physiques profonds et pourquoi est-ce non pertinent ici ?
    Les premiers termes du développement donne des résultats excellents en accord avec l'expérience. Que la série ne soit pas resommable ne changera jamais cela et n'empeche pas de faire de la physique. En ce sens, je trouve ce probleme académique. Egalement, il faut mieux trouver une résolution exacte des equations du mouvement, que de tenter de resommer un dev perturbatif.

    Et a contrario, sans ces difficultés on aurait très bien pu (avec des si, je peux dire ce que je veux ) pouvoir calculer la masse propre, la charge propre,.... en sommant les termes appropriés
    Non, car ces termes dont tu parles (les corrections quantiques ?) sont définis en fonction des paramètres classiques du lagrangien.
    Well, life is tough and then you graduate !

  25. #20
    Karibou Blanc

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    et comme le dit Deedee, ça laisse en plus de côté tout l'aspect dynamique de la gravitation hors formulation perturbative....
    Je sais, mais on sait de toutes facons que les fluctuations sont faibles, car la masse de Planck est grande. J'ai en tete des énergies de collisionneurs quand je dis ca bien sur. Donc il est légitime d'utiliser l'approche perturbative dans le MS.

    reste que le MS repose par définition sur le groupe de Poincaré, non ?
    Certes, oui. Donc on doit se limiter à un fond minkowskien. Mais on peut traiter la gravité comme un champ de spin 2 sur ce fond plat, il me semble.

    la QFT en espace-temps courbe est pas de tout repos...
    Je sais bien aussi. Et tu as tout à fait raison de le préciser.
    Well, life is tough and then you graduate !

  26. #21
    Rincevent

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Je sais, mais on sait de toutes facons que les fluctuations sont faibles, car la masse de Planck est grande.
    je ne parle pas de fluctuations quantiques. En toute généralité, l'espace-temps peut être autant dynamique qu'il le souhaite (et donc difficile à traiter perturbativement) tout en restant purement non-quantique.

    J'ai en tete des énergies de collisionneurs quand je dis ca bien sur. Donc il est légitime d'utiliser l'approche perturbative dans le MS.
    tant qu'on l'utilise pour décrire de la physique dans le voisinage d'un événement autour duquel l'espace-temps est gentil. Mais on ne peut pas dire qu'en toute généralité le MS est directement compatible avec la RG en tant que telle. On a compatibilité uniquement dans des situations bien précises où des approximations peuvent être faites (linéarisation de la gravitation, background ayant des symétries asymptotiques, etc.).

    Certes, oui. Donc on doit se limiter à un fond minkowskien.
    ce qui est donc déjà bien un problème dans le monde "réel" où y'a une expansion et vraisemblablement une constante cosmologique

    Mais on peut traiter la gravité comme un champ de spin 2 sur ce fond plat, il me semble.
    pas de manière absolument générale : la topologie de la variété est quelque chose d'important en RG, et Penrose a par exemple montré dans le cas de la métrique de Schwarzschild que des problèmes surgissent quand on essaie de faire ressortir les cônes de lumière physiques (ceux de la métrique "non plate", les seuls observables) à partir de ceux de la métrique de Minkowski (non-physiques car inobservables). En clair, la méthode "théorie des champs" dont tu parles n'est pas rigoureusement équivalente à la RG et souffre en particulier de problèmes en relation avec la causalité. Sans parler de sa limitation encore plus évidente pour un espace-temps qui ne serait ni stationnaire ni homogène ni isotrope.
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  27. #22
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Salut,

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Non, la renormalisation n'introduit pas de nouveaux paramètres libres. Ca n'a rien à voir avec les indentités de Ward (ou Slavnov-Taylor pour Yang-Mills), celle-ci stipule simplement que les corrections quantiques sont reliées entre-elles. Le nombre de paramètre libre de la théorie quantique est donnée par le nombre de paramètres utilisés pour écrire le lagrangien de la théorie, ni plus ni moins.
    Je suis perdu (pas pour Ward, ça je savais).

    Si, dans une théorie donnée, le comptage des puissances implique 10 types de diagrammes divergents. Cela n'implique pas d'introduire 10 paramètres libres ??? (sauf compensations)

    Evidemment, je n'ai pas exploré le sujet (l'électrodynamique quantique c'est déjà pas mal). Mais cela veut dire que si un lagrangien classique a, disons, 3 paramètres libres, alors si la théorie est renormalisable, ces 3 paramètres suffiront à renormaliser tous les diagrammes ?

    Si oui, je ne savais pas et ça ne me déplairait pas de savoir pourquoi (c'est probablement tout bête mais j'ai parfois le déclic lourdeau)

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Moi j'appelle ca (et c'est uniquement ce que j'ai dit) intégrer la gravité lorsqu'elle n'est assujeties qu'à de faibles fluctuations. Dans ce cas, le fond ne peut pas etre modifié et il est cohérent de le conserver fixe.
    C'est bien ce que je pensais, juste une légère différence de terminologie et de voir les choses. Ca ça va


    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Une théorie effective est basé sur un lagrangien non renormalisable avec deux échelles d'énergie bien séparées. Et quand j'écris un lagrangien je fais de la physique classique. Inclure des corrections quantiques, ne change rien à la structure du lagrangien, notamment la forme des opérateurs qui le composent. En ce sens, la théorie est effective au niveau classique et le reste au niveau quantique.
    Je comprend mieux ce que tu veux dire, mais on aurait pu avoir la "chance" qu'inclure les corrections quantiques aurait été valable aux grandes énergies. Mais ce n'est juste pas le cas. En fait, il me semble qu'on est d'accord.

    Pour le reste aussi. On a manifestement une manière très différente d'exprimer les mêmes choses. Mais du moment qu'on arrive à se comprendre, c'est le principal.

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Non, car ces termes dont tu parles (les corrections quantiques ?) sont définis en fonction des paramètres classiques du lagrangien.
    En effet, là j'ai dit une très grosse bêtise
    Keep it simple stupid

  28. #23
    Gwyddon

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Hello,

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Si, dans une théorie donnée, le comptage des puissances implique 10 types de diagrammes divergents. Cela n'implique pas d'introduire 10 paramètres libres ??? (sauf compensations)
    cela nécessite d'extraire 10 paramètres libres pertinents de ta théorie ; mais ces paramètres en question existaient déjà sous une certaine forme dans le lagrangien classique ! Passer à la théorie quantique ne va pas rajouter de paramètres.

    Par exemple dans la QED, tu as comme paramètres libres au niveau du lagrangien la masse m de l'électron et la charge e de l'électron ; renormaliser n'introduit pas d'autres paramètres libres que ceux-là, mais les identifient comme paramètres renormalisables

    Note : j'ai l'impression diffuse d'oublier quelque chose avec mon exemple, mais bon l'idée est là..
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  29. #24
    Karibou Blanc

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    je ne parle pas de fluctuations quantiques.
    Certes, donc si on retient également l'argument portant sur la nécessité de pouvoir définir des representations de Poincaré. L'approche champ de spin-2 est donc passablement caduque.

    D'ailleurs par rapport à ca, il est possible de définir localement des représentations de Lorenzt et d'utiliser la tetrade pour les transporter d'un point à l'autre de la variété, comme on le fait pour les spineurs. Est-ce que ce n'est pas suffisant pour "plonger" le MS dans un espace-temps courbe ?

    tant qu'on l'utilise pour décrire de la physique dans le voisinage d'un événement autour duquel l'espace-temps est gentil. Mais on ne peut pas dire qu'en toute généralité le MS est directement compatible avec la RG en tant que telle. On a compatibilité uniquement dans des situations bien précises où des approximations peuvent être faites
    Evidemment, c'est ce que j'essayais péniblement de dire avec mes histoires de petites fluctuations.

    ce qui est donc déjà bien un problème dans le monde "réel" où y'a une expansion et vraisemblablement une constante cosmologique
    Oh que oui. Mais de toutes facons extrapoler le MS jusqu'aux échelles d'énergie "relevante" pour la cosmologie, je pense à l'inflation, du moins autour de ces instants la donc un peu en dessous de Mpl, est un truc que j'ai toujours considéré comme extravagant. Sinon, dans un laboratoire de physique sur cette bonne vieille Terre, on peut complètement négliger l'expansion et utiliser l'invariance de Poincaré.

    En clair, la méthode "théorie des champs" dont tu parles n'est pas rigoureusement équivalente à la RG et souffre en particulier de problèmes en relation avec la causalité.
    J'avoue mon ignorance sur ces questions. En gros, tu me dis que la RG ne se réduit à l'action d'Einstein-Hilbert ? Maintenant que j'y pense, c'est clair que non, puisque l'approche TQC requiert un fond.
    Well, life is tough and then you graduate !

  30. Publicité
  31. #25
    mtheory

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message


    J'avoue mon ignorance sur ces questions. En gros, tu me dis que la RG ne se réduit à l'action d'Einstein-Hilbert ? Maintenant que j'y pense, c'est clair que non, puisque l'approche TQC requiert un fond.
    Hello !

    En passant

    http://arxiv.org/abs/gr-qc/0004016

    p28

    2.5 The Schwarzschild metric as a case against Lorentz-covariant
    approaches
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  32. #26
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Salut,

    Citation Envoyé par Gwyddon Voir le message
    cela nécessite d'extraire 10 paramètres libres pertinents de ta théorie ; mais ces paramètres en question existaient déjà sous une certaine forme dans le lagrangien classique ! Passer à la théorie quantique ne va pas rajouter de paramètres.
    Ce n'est pas passer à la théorie quantique qui me pose problème

    Ce qui me pose problème c'est la partie soulignée. Comment on montre ça ? Car :

    Citation Envoyé par Gwyddon Voir le message
    Par exemple dans la QED, tu as comme paramètres libres au niveau du lagrangien la masse m de l'électron et la charge e de l'électron ; renormaliser n'introduit pas d'autres paramètres libres que ceux-là, mais les identifient comme paramètres renormalisables
    Je sais qu'en QED c'est le cas. On doit "introduire" deux paramètres et il y en a deux : e et m. Mais est-ce que ça marche toujours ainsi ? Et surtout.... pourquoi ???

    Je l'ai dit, c'est peut-être flagrant. Après tout, le comptage des puissances dépend des termes dans le lagrangien (termes linéaires, quadratiques, en phi^4, etc.) et les paramètres aussi. Mais j'ai dû mal à voir le lien exact de manière claire. Je n'ai pas mes bouquins sous la main mais dans mon souvenir le comptage des puissances ne donne pas : nombre de diagrammes divergent : nombre de termes du lagrangien !!!! J'ai du mal à voir pourquoi on ne risque pas de tomber sur un type de diagramme divergent (non renormalisé par les paramètres déjà présent) nécessitant l'introduction d'un paramètre supplémentaire (disons, pour l'exemple, une section efficace truc-machin, pour avoir un exemple expérimentalement utilisable).
    Keep it simple stupid

  33. #27
    Karibou Blanc

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Si, dans une théorie donnée, le comptage des puissances implique 10 types de diagrammes divergents. Cela n'implique pas d'introduire 10 paramètres libres ??? (sauf compensations)
    Pour préciser, l'explication diffuse de gwyddon. Dans le lagrangien tu écris certains paramètres libres (masse, couplage, normalisation des champs, etc...) notons les collectivement g. Tu calcules des corrections quantiques au lagragien classique que tu as écrit et tu obtiens des corrections dg qui sont des fonctions de g et de rien d'autre. Et ce que dg soit fini ou infini. C'est trivial pour le cas fini, car la correction est calculée en utilisant le lagrangien, donc g. Pour le cas infini, ca l'est un peu moins car il faut se débarrasser de la divergence (j'aime vraiment dire les choses comme ca, mais bon ce serait trop long à expliquer en détails). Dans ce cas on introduit un contre-terme (ou on décompose le g nu en un g dit renormalisé + un contre terme) et on le choisit de sorte qu'il compense la partie infinie de dg. Au final, on g+dg(fini) = g(mésuré expérimentalement). Le tout étant une fonction de g. En clair, on pourrait penser que l'ajout d'un contre-terme a introduit un nouveau paramètre libre, mais ce dernier est en réalité fixé comme une fonction de g de sorte la divergence disparaisse.

    c'est probablement tout bête mais j'ai parfois le déclic lourdeau
    C'est pas tout bete, mais je pense que ca fait partie des choses qu'il faut pris le temps de faire au moins un fois completement (disons dans lambda phi 4) pour vraiment comprendre comment ca marche. Apres le pourquoi il faut faire ainsi on le comprend en étudiant les théories effectives des champs et c'est carrément plus intéressant
    Well, life is tough and then you graduate !

  34. #28
    mtheory

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    Citation Envoyé par mtheory Voir le message
    Hello !

    En passant

    http://arxiv.org/abs/gr-qc/0004016

    p28

    2.5 The Schwarzschild metric as a case against Lorentz-covariant
    approaches
    A panacher avec

    http://streaming.ictp.trieste.it/preprints/P/74/055.pdf



    Just to be provocative, let me remind Professors Wheeler and
    Penrose of a wager we had in 1971 at a lunch in a Strand restaurant
    hosted in absentia by Professor Bondi. The bet from their side was that Duff
    could not possibly recover the Schwarzschild solution and its singularities by
    summing a perturbation series of Feynman diagrams. They were bound to lose their
    bet
    .
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  35. #29
    Karibou Blanc

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    J'ai du mal à voir pourquoi on ne risque pas de tomber sur un type de diagramme divergent (non renormalisé par les paramètres déjà présent) nécessitant l'introduction d'un paramètre supplémentaire
    Ok je comprends mieux ce qui te gene. Si la théorie est renormalisable, effectivement, c'est automatiquement le cas, il n'y a que les diagrammes contribuant aux termes du lagrangien qui sont divergents. Une facon de le voir est de faire une analyse dimensionnelle des diagrammes à une boucle, en regardant les dépendances en moment de la boucle des couplages et des propagateur. Un propagateur va comme k^2, la mesure d'integration va comme k^3 (dk), et en QED par exemple, le couplage est constant. Maintenant je ne me souviens pas d'une preuve claire et précise de ca (mes cours sont trop loins et ma mémoire est une passoire).
    Well, life is tough and then you graduate !

  36. #30
    Rincevent

    Re : Boson de Higgs et Théorie des cordes

    salut,

    Citation Envoyé par mtheory Voir le message
    certes, mais le résultat de Penrose (décrit en quelques détails dans l'article de Bicak) prend largement le dessus sur ça, je pense que tu seras d'accord...

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    D'ailleurs par rapport à ca, il est possible de définir localement des représentations de Lorentz et d'utiliser la tetrade pour les transporter d'un point à l'autre de la variété, comme on le fait pour les spineurs. Est-ce que ce n'est pas suffisant pour "plonger" le MS dans un espace-temps courbe ?
    techniquement on arrive à faire pas mal de choses, mais le problème principal c'est que le MS utilise des états libres définis à l'infini et admet un "vide privilégié" (ces deux trucs étant liés aux grandes symétries de l'ET de M que ne possèdent pas une variété quelconque). Quand tu n'as pas toutes ces symétries, pas de vide unique et tu te retrouves avec de gros problèmes d'interprétation physique quand tu joues avec les trucs obtenus en faisant de la QFT en espace-temps courbe. Les champs sont des gens sympas, mais pour les relier à du "concret", on a besoin de les interpréter en terme de particules... et c'est là que ça se corse.

    un review de Wald qui montre qu'on peut s'en sortir, mais en changeant l'approche (faut passer à l'algébrique) : ici (août 2006).

    Oh que oui. Mais de toutes facons extrapoler le MS jusqu'aux échelles d'énergie "relevante" pour la cosmologie, je pense à l'inflation, du moins autour de ces instants la donc un peu en dessous de Mpl, est un truc que j'ai toujours considéré comme extravagant. Sinon, dans un laboratoire de physique sur cette bonne vieille Terre, on peut complètement négliger l'expansion et utiliser l'invariance de Poincaré.
    mais avant même d'arriver à l'echelle de Planck tu peux te retrouver avec un constante cosmologique suffisamment grande pour que Minkowski ne soit pas un "espace-temps asymptote physiquement valable", c'était plus ça sur quoi je voulais insister...

    Maintenant que j'y pense, c'est clair que non, puisque l'approche TQC requiert un fond.
    exactement... et pour elle la notion d'énergie-impulsion d'une particule est un truc bien défini, qui requiert pourtant un certain type de vecteur de Killing pour exister (exemple de problème)
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

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