Salut à tous,
J'ai beau me renseigner sur la théorie du tout, j'arrive pas à comprendre où où est ce qu'on bloque dans cette théorie. J'arrive pas à trouver pourquoi on la résout pas en gros.
Si quelqu'un pouvait me renseigner, ce serait sympa.
Merci d'avance de vos réponses,
Caillaud Thomas.
Salut,
Deux petits trucs pour commencer.
- Je n'aime pas l'appellation "théorie du tout" un peu trop pompeuse à mon goût. Mais, bon, c'est une appellation courante. Je préfère "théorie unifiant les quatre interactions fondamentales" (électromagnétique, faible, forte et gravitation)
- il ne s'agit pas de la résoudre, pour ça faudrait déjà la connaitre, mais de trouver comment la formuler (rigoureusement, c'est-à-dire mathématiquement).
Il y a deux grands obstacles à l'élaboration de cette théorie :
- Tout d'abord on manque sérieusement de données expérimentales permettant de dire "il faut chercher de ce côté". La physique est avant tout une discipline expérimentale et les théories ne font que décrire ces résultats expérimentaux (c'est la Méthode Scientifique). On a bien quelques trucs (anomalies dans la taille du proton, la durée de vie du neutron, la matière noire, l'énergie noire) mais personne ne sait si c'est lié ou non à une telle théorie du tout.
- Ensuite il y a de grosses difficultés techniques. Le sujet est extrêmement vaste mais je vais en citer deux :
-- On sait unifier l'électromagnétisme et l'interaction faible, c'est le modèle électro-faible, extrêmement bien validé par l'expérience. Ca consiste à prendre des symétries "plus larges" que celles observées (pour les propriétés des particules), à classer toutes les particules, à décrire un "lagrangien" général donnant les interactions et à utiliser le mécanisme de brisure de symétrie (avec le Higgs et tout ça) pour donner la masse aux particules (et un truc que j'ai toujours trouvé magique, l'introduction des symétries de jauges locales). Ca marche super bien. Mais si on veut y intégrer l'interaction forte, là, ça coince. En fait, on sait le faire. Mais quelles que soient les symétries utilisées, on prédit des particules.... qui n'ont jamais été observées. Et ça, c'est ennuyant. On ne sait pas pourquoi ça ne marche pas aussi bien.
-- Les théories unifiées sont des théories quantiques. Or la théorie de la gravitation, la relativité générale, est une théorie classique, non quantique. Et quantifier la gravitation est difficile. En particulier, si on utilise les techniques habituelles des autres interactions on obtient une théorie non renormalisable (voir le fil très récent dans ce forum sur la renormalisation). Il y a plusieurs moyens de résoudre ce problème : introduction de la supersymétrie (mais c'est insuffisant), quantification canonique non perturbative (gravitation quantique à boucles), utiliser des particules non ponctuelles (théorie des cordes). Chaque approche a donné des résultats enthousiasmant... des résultats théoriques... parfois fabuleux mais uniquement théoriques... rien de validé expérimentalement jusqu'ici, et ces théories restent techniquement très difficiles et on ne sait pas du tout quelle est la bonne approche (il y en a pleins d'autres : géométries non commutatives, triangulations causales, twisteurs, etc.... Mais les plus élaborées sont celles que j'ai cité avant). EDIT oublié de dire qu'en plus ces approches ne sont pas des théories de tout, c'est juste des essais pour quantifier la gravité, sauf certains modèles de supergravité et surtout la théorie des cordes, réellement candidates à la théorie de tout).
Dernière modification par Deedee81 ; 15/01/2018 à 07h05.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Salut à tous,
J'ai réfléchi à propos de la théorie du tout et de la quantification de la Gravité. On trouve tout le temps l'infini pour la quantification de la gravité et on ne veut pas se résultat mais pourquoi ?
Contrairement aux 3 autres forces, celle ci s'applique à des objet de grande taille et moins au petit (l'électron). Donc peut être que l'infini est le bon résultat pour la Gravité. La quantification des autres forces a pu marcher car elles ne s'appliquent qu'à l'ordre des atomes ou moins.
Merci d'avance de vos réponses,
Caillaud Thomas.
Évitons de se disperser. Vous avez déjà ouvert un fil sur ce sujet.
Dernière modification par albanxiii ; 15/01/2018 à 20h33.
Parler d'infini en physique n'est pas acceptable s'il n'y a pas une quantification-mesure de cet infini.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Salut,
Outre la remarque de stefjm (les singularités et infinis sont souvent des problèmes en physique) :Envoyé par Thomcraft9812
Ces infinis en gravitation quantique apparaissent (par exemple) dans les probabilités d'interaction entre gravitons et autres particules (à travers le calcul des intégrales de Feynman).
Une probabilité c'est un nombre compris entre 0% (n'arrive jamais) et 100% (certitude). C'est obligatoirement un nombre compris entre 0 et 1.
Donc une valeur infinie n'a absolument aucun sens.
De plus, dans les approches que j'ai cité (boucles, cordes), ces valeurs infinies n'apparaissent pas. Mieux encore : il y a un théorème (il est dans wikipedia, en anglais, faut le retrouver) qui montre que l'introduction de la gravité dans les interactions élimine les problèmes de renormalisation (les infinis : exit). Donc c'est exactement l'inverse de ce que tu dis : la gravitation fait disparaitre tous les infinis (en gravité quantique of course).
Mais la formulation perturbative est non renormalisable (bourrée d'infinis). Ce qui est souvent utilisé comme argument contre les approches perturbatives de la gravitation quantique (comme les cordes, mais elles, elles sont super-renormalisables, sans infini, donc l'argument ne s'applique pas vraiment. Tout au plus il reste un risque un problème de convergence : la théorie perturbative peut ne pas converger vers la théorie non perturbative).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
