La mécanique quantique et la relativité générale
La mécanique quantique et la relativité générale
Une unification possible ?...
Tout comme en philosophie, il existe de nombreux paradoxes dans les sciences modernes. Parmi ceux-ci le plus important réside sans doute dans l’incompatibilité de la théorie quantique et celle de la relativité générale, mais pour mieux comprendre ce fait prenons un exemple concret dans un paradoxe en philosophie :
Celui qui me vient à l’esprit et dont je pense nous concerne tous c’est le paradoxe du déterminisme et de la liberté de choisir. La plupart des gens s’accordent à dire que chacun d’entre nous à la liberté de choisir son destin, nous pouvons choisir de devenir ce que nous souhaitons devenir, c’est une pensée tout à fait légitime en soi, mais est-ce véritablement le cas ?
Il est vrai que chacun de nos actions sont décidées par notre intellect, dans ce cas nous disons que nous sommes maître de notre destin, et pourtant je peux vous affirmer avec certitude que l’enfant qui né de parent milliardaire n’aura sans doute pas la même destinée que l’enfant qui né de parents pauvres, de même nous ne choisissons pas notre niveau sociale, notre lieu et date de naissance,ainsi que notre couleur de peau etc… et pourtant tous cela détermine notre vie, notre situation, et nos façons de penser. Par conséquent nous ne sommes pas libre de notre destiné mais hélas déterminer par tout ce qui nous entoure.
Alors !.... Sommes nous réellement libre de nos actions ou déterminer par les phénomènes du monde ?
Le déterminisme et la liberté de choisir ont tous deux de fort arguments afin de nous convaincre de prendre part qu’à une seule idée, mais bien que tout deux semblent nous dire la vérité et expliquent de nombreuses choses, l’un contredit l’autre et rends ainsi pratiquement impossible de trouver un juste milieu en essayant d’unir ces deux notions permettant par la suite de mieux comprendre cette notion de destinée, de rendre cohérent notre pensé sans pour autant choisir entre le déterminisme et la liberté de choisir.
Le même problème se pose dans la science physique d’aujourd’hui, en effet les deux piliers (la physique quantique et la relativité générale) de la science les plus évolués et les plus aptes à expliquer l’Univers, se trouvent dans l’incapacité de s’unir.
La relativité générale découvert en 1915 par le grand physicien Albert Einstein, dont nous connaissons tous la formule E=mC²( qui vient en faite de la relativité restreinte) est capable d’expliquer l’Univers à l’échelle des hommes, nous en trouvons de nombreux applications comme dans le GPS par exemple qui intègre une des équations de la relativité générale permettant ainsi de corriger sans cesse nos GPS car la courbure de l’espace courbe également le temps, sans cette rectification ces boussoles électronique serait inutilisable.
La relativité générale s’accorde avec le tableau standard des physiciens, ce fameux tableau intègre toutes les particules que l’on a déjà découvertes, les particules élémentaires classées dans le groupe des fermions, de même les forces fondamentaux de l’Univers peuvent être expliquer par la théorie, on peut citer la force électromagnétique (énergie du à la lumière), la force nucléaire forte ( qui assure la cohésion du noyau ), la force nucléaire faible ( celle qui fait vivre le soleil et le principe de fonctionnement de nos centrales nucléaires) et enfin la gravitation qui selon Einstein est en faite une conséquence de la courbure de l’espace-temps et n’est donc pas une force mais un effet.
Quant à la mécanique quantique ou physique quantique, très peu connus des gens hormis des passionnés de sciences, à vu le jour sur les papiers d’Einstein qui en cherchant une théorie de l’électromagnétisme à involontairement donner naissance à cette théorie des ondes.
Pourtant cette théorie est également présent partout, même chez vous, prenons l’exemple du transistor, cet élément fondamental dans les ordinateurs et pratiquement dans tous les machines électroniques est une application directe de la mécanique quantique.
La mécanique quantique permet de comprendre l’Univers à l’échelle très microscopique de Planck soit à 10-³³m, à cette échelle les particules élémentaires ne sont plus considéré comme particule mais plutôt comme des ondes, les forces fondamentaux sont eux par contre des particules d’énergie par exemple la force électromagnétique sont des particules de photons et la force gravitationnelle serait engendré par un soit disant particule de graviton encore jamais découvert. C’est la que réside l’incompatibilité des deux théories, car pour unifier ces théories il faut tout d’abord que la théorie quantique puisse expliquer la gravitation, sans quoi c’est une théorie incomplète voir fausse, de cette manière ces deux théories pouvant ainsi expliquer notre monde à différente échelle, il sera possible par la suite de réaliser le rêve de tous les physiciens, celui d’unifier les deux théories et n’en obtenir qu’une seule, l’équation ultime pouvant expliquer à elle seule tout l’Univers.
Mais avant de trouver l’ultime équation universelle, il reste à trouver le problème de la mécanique quantique, pour cela depuis plus de soixante ans déjà les plus grands physiciens se sont penché sur la question : comment expliquer la gravitation à l’échelle de Planck ?
La tache la plus difficile ne réside par véritablement à trouver une théorie qui permet d’inclure la gravitation dans la mécanique quantique mais il réside dans le fait que à chaque fois que l’on trouve une théorie permettant cet exploit la théorie quantique vient contredire la relativité générale, rendant ainsi impossible l’unification des deux théories.
Les physiciens sont d’une imagination débordante que durant les soixante dernières années, on trouve des théories les plus incroyable jamais imaginer par les hommes, mais parmi les plus sérieuses je citerai tout d’abord la théorie quantique de la gravitation, une théorie à la quête du particule de la gravitation, le graviton, ensuite la théorie des cordes, une théorie de plus en plus prise au sérieux et qui suggère que les particules sont en faite des cordes qui émettent des ondes par leur vibration, tout comme une guitare pouvant émettre une infinité de vibration de part ces cordes, les vibrations correspondent aux ondes et donc à aux particules du tableau standard y compris le graviton, cette théorie à pour base l’existence de onze dimensions voir plus. Et enfin il y a aussi la théorie des boucles, qui stipule que la gravitation est en faite un ensemble de petite boucle(hypothétique graviton) tel que les maillons d’une chaîne, les boucles liées les unes entre les autres sont présents partout donnant ainsi l’effet de pesanteur. Toutes ces théories sont très innovantes car elles marquent une nouvelle façon de penser, l’imagination des hommes ne cessera jamais d’évoluer si bien qu’ils sont prêts à découvrir de nouvelles théories nous rapprochant toujours de la réalité et de la vérité, nous sommes à l’aube du XXIème siècle, un siècle plein de promesse et de progrès scientifiques….
-----
Envoyé par marinaud 
.
