Où en est la théorie du Grand Tout ?

[invite5c615a36]

bonjour. Je voulais savoi si la théorie du Tout à réussie à être établie et si non, où en est-elle ?
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[Nicophil]

Bonjour,

Je voulais savoir si la théorie du Tout a réussi à être établie

Non, elle a échoué à être établie.

et si non, où en est-elle ?

Ah ça mouline, ça mouline !
Là ils en sont à 19 dimensions de temps et 153,2 dimensions d'espace (environ).

[0577]

Bonjour,

Je voulais savoi si la théorie du Tout à réussie à être établie et si non, où en est-elle ?

peut-être faudrait-il préciser ce que vous appelez "la théorie du Tout".

[invite5c615a36]

C'est la théorie qui tente de rassembler gravitation et mécanique quantique

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5c615a36]

Ils ne cherchent pas à trouver plus de dimensions pour voir si ça marchera, merci bcp mais tu as mal compris ma question je crois

[invite8865c38b]

rien de bien folichon. Enormément de théories différentes, toutes avec des limites, des difficultés et incomplètes. Le problème étant qu'actuellement elles ne parviennent pas à fournir de prédictions testables expérimentalement.

Mais tout n'est pas sombre. Les données de l'expérience LHCb devraient fournir des infos intéressantes concernant la supersymétrie.

[inviteb9f49292]

Là ils en sont à 19 dimensions de temps et 153,2 dimensions d'espace (environ).

Il n'y a pas que les cordes dans la vie, et la gravité quantique à boucle alors ? Je sais que c'est moins fun de rester dans un seul univers à 4 dimensions...

[Deedee81]

Salut,

On a en fait plusieurs théories qui donnent une formulation de la gravitation quantique et qui unifient les quatre interactions fondamentales.
Les deux plus avancées/élaborées (mais pas encore tout à fait matures) sont la théorie des cordes et la gravitation quantique à boucles.
Mais il y en a pleins d'autres : supergravité, géométries non commutatives, twisteurs, calcul de Regge, théories conformes, triangulations causales, superespace, etc. etc. etc. etc. (avec parfois des ponts ou des liens divers et variés entre les différentes approches).

Le problème : quelle théorie candidate est la bonne ? (pour peu qu'il y en ait une ?)
Une seule et unique façon de le savoir en science : l'expérience.

Et là ça coince. On a essentiellement deux sources :
- l'observation. Là, c'est surtout en cosmologie et en astrophysique. Et il existe divers phénomènes encore mal ou non expliqués ou juste décrit de manière phénoménologique : matière noire, énergie noire, inflation, ....
Mais la difficulté là est d'obtenir plus d'informations sur ces phénomènes. Même si pour la matière noire on a tellement progressé qu'on devine que l'on aura sûrement un coup de théâtre dans les années à venir.
Et donc il est difficile de savoir si les théories candidates sont nécessaires pour les expliquer. Même si certaines d'entre-elles peuvent apporter des solutions ou des pistes.
- l'expérience. Là c'est surtout en physique des particules. Que ce soit aux très haute énergie (avec le LHC) ou avec des précisions accrues (fluctuations quantiques, anomalies de la taille du proton, anomalie de la taille du neutron).
Mais jusqu'ici, chou blanc. Soit on manque encore de données, soit ce qu'on trouve est toujours, encore et désespérément en accord avec nos théories déjà validées (mais incomplètes, le Modèle Standard de la physique des particules dont en plus les développements perturbatifs présentent une divergence asymptotique signe d'un défaut à haute énergie).
Par exemple, on espérait avec LHC atteindre des énergies suffisantes pour découvrir de nouvelles particules (autres que celles connues ou déjà prévues peu ou prou comme le Higgs ou les tétra et pentaquarks). En particulier des particules supersymétriques.
Raté. C'est le désert du Sahara. A tel point que le modèle supersymétrique le plus simple, SUSY, a été invalidé.
Mais d'autres modèles restent encore en lice notamment SUGRA (supergravité) et l'intégration à la théorie des supercordes.

C'est assez irritant comme situation. On espère juste avoir une véritable ouverture de notre vivant.

Mais ne désespérons pas. On a de belles découvertes dans l'avenir avec l'arrivée du télescope James Webb qui devrait observer les premiers objets au début de l'univers (et trancher l'énigme des jeunes quasars ayant déjà des trous noirs supermassifs dont on se demande comment ils ont pu se former si vite). Ou les observations, dans peu de temps, en direct du trou noir supermassif de notre galaxie. On verra sans doute aussi la solution à certains problèmes (je parlais de l'anomalie du proton et du neutron, et on saura probablement expliquer la supraconductivité haute température avec à la clé des supra à température ambiante, on verra probablement les premiers vrais calculateurs quantiques : on en est tout tout près, etc....)

Bref, des difficultés, des problèmes mais la physique n'est pas morte, même au niveau fondamental. L'aventure continue

[viiksu]

La gravitation quantique à boucle portée par par Carlo Rovelli et Aurélien Barrau stipule qu'il y a un volume minimal égal au volume de Planck (tiens quelle coïncidence?) l'espace est donc quantifié mais le temps aussi en quelque sorte je dis en quelque sorte car il est extrêmement difficile de comprendre le statut du temps dans cette théorie. Elle a au moins le mérite de faire disparaître toute singularité ponctuelle. Comme les autres cette théorie peine à faire une prédiction vérifiable.

[Deedee81]

Salut,

un volume minimal égal au volume de Planck

Pas tout à fait, c'est un multiple (qui dépend du paramètre d'Imirzi, me souviens plus du coefficient exact, mais c'est un détail).

(de plus, à cause de la superposition quantique, n'importe quel volume moyen est possible, même plus petit ! Tu as raison de dire que c'est difficile à saisir, la théorie est jeune et nécessitera des refontes en physique mathématique, du moins si ça vaut la peine, et une meilleure vulgarisation)

Comme les autres cette théorie peine à faire une prédiction vérifiable.

En effet. Une des prédictions était celle de la vitesse de la lumière pour les photons de très très haute énergie.
Mais suite à l'invalidation (grâce aux gamma ray burst) et un examen de plus près de la prédiction théorique, il s'avère que celle-ci fait des hypothèses trop réductrices.
Et pour cause, l'état semi-classique correspondant à l'espace-temps de Minkowski n'est même pas connu ! Tout calcul est forcément très/trop réducteur.

Y a encore du boulot