Unification des forces fondamentales
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Unification des forces fondamentales



  1. #1
    Floda200489

    Unification des forces fondamentales


    ------

    Bonjour,

    On sait que dans l'Univers primordial, la grande découverte serait celle de l'unification des plus grandes théories de la physique, ce qu'on appelle la grande unification, entre la mécanique quantique et la gravitation.

    Sachant qu'il y a quatre forces fondamentales dans l'Univers et que nous savons que l'unification des forces électromagnétique et faible a donné la force électro-faible, je me demande s'il existe la théorie qui unifie cette force électro-faible avec l’interaction forte, j'ai cherché des informations là dessus mais je ne trouve rien que je sois en mesure de comprendre...

    Merci pour vos réponses !

    -----

  2. #2
    f6bes

    Re : Unification des forces fondamentales

    Bjr,
    Personne n'a encore trouvé.
    bonne journée

  3. #3
    coussin

    Re : Unification des forces fondamentales

    La théorie existe, c'est justement la théorie de grande unification (c'est pourquoi je ne comprends pas vraiment le premier message...)
    https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Grande_unification

  4. #4
    Floda200489

    Re : Unification des forces fondamentales

    Ah d'accord, merci coussin, j'entends plus parler de la force électrofaible mais moins souvent de la grande unification... Merci beaucoup, j'ai clairement mal cherché...
    f6bes, je ne sais pas si tu t'es trompé mais je ne parlais pas de la théorie du tout, je parlais bien de la théorie liant force électrofaible et interaction forte ^^'

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

    Re : Unification des forces fondamentales

    Salut,

    Il ne s'est pas trompé. Cette unification là non plus n'a pas été trouvée.

    Bon en quelques mots, tu sais comment ça marche pour la théorie électrofaible ? (puisque tu pars de là) On part d'un champ de jauge unique avec des symétries U(1)xSU(2).
    puis il y a brisure spontanée de symétrie, partielle, ce qui donne la masse aux champs de jauge (c'est le mécanisme de Higgs lié au fameux boson du même nom).
    La brisure de symétrie est partielle, il reste un champ sans masse, le photon pour l'électromagnétisme, et on a des champs massifs Z0 et W+, W- pour l'interaction faible.
    (le Z0, neutre, n'avait pas été intuité jusque là)
    La découverte des courants neutres (interactions sans variation des charges, véhiculées par le Z0) fut un grand succès de cette théorie depuis largement confirmée, en long, en large et en travers.
    A noter qu'on final a U(1)xSU(2) aussi (U(1) électromagnétique et SU(2) interaction faible) mais ce n'est pas les mêmes groupes qu'au départ, ils sont "rémaniés"

    Evidemment suite à un tel succès on a eut l'idée d'y inclure l'interaction forte. Et donc partir d'un groupe plus large qui après brisure de symétrie donne le même que ci-dessus plus le gluon sans masse.
    Et de fait on a essayé tous les groupes possibles et imaginables : SU(3), SU(4), SU(5), O(5), E(8), etc... etc... plus des produits de groupe. Et de fait, dans la plupart des cas ça marche sauf que....
    la théorie prédit alors systématiquement des particules supplémentaires qui ne sont pas observées malgré des masses nulles ou faibles. Enuyant.

    Attention, dans wikipedia ils parlent d'unification U(1)xSU(2)xSU(3) .... mais le nom est abusif. Il ne s'agit pas d'unification au sens ci-dessus mais plutôt de "cohabitation", l'interaction électrofaible cohabitant avec l'interaction forte (groupe de couleur SU(3)). Mais tel quel elles ne dérivent pas d'une interaction unique. Il s'agit seulement d'un formalisme commun décrit par le lagrangien dit du modèle standard de la physique des particules.
    PFFFF cet article a été rédigé par un sagouin. Enfin, bon. L'article en anglais est mieux, plus juste et plus complet : https://en.wikipedia.org/wiki/Grand_Unified_Theory
    (si tu lis l'anglais).

    La supersymétrie a quelque peu amélioré la situation mais son modèle le plus simple SUSY a été invalidé au LHC (les superpartenaires n'ayant pas été détecté) mais elle reste en course avec plusieurs modèles plus élaborés dont SUGRA pour éventuellement incorporer la gravitation. Mais ça reste encore assez spéculatif.

    De même la théorie des cordes offre aussi une piste intéressante. Mais c'est encore plus spéculatif.

    Il y a encore d'autres idées comme les préons etc..., voir l'article wikipedia (en anglais).
    Dernière modification par Deedee81 ; 24/07/2022 à 13h24.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  7. #6
    Morrslieb

    Re : Unification des forces fondamentales

    A noter qu'on final a U(1)xSU(2) aussi (U(1) électromagnétique et SU(2) interaction faible) mais ce n'est pas les mêmes groupes qu'au départ, ils sont "rémaniés"

    @Deedee81: Que signifie "au final" ici? Car après la brisure de la symétrie électrofaible () on reste avec , il n'y a plus de symétrie .

    @Floda200489: Les théories du GUT apparaissent aux alentours des . On suppose qu'à de telles énergies, les trois interactions fondamentales du modèle standard s'unifient en une seule interaction fondamentale, et certains quarks et leptons sont considérés comme différents états d'une même particule, à savoir les leptoquarks (voir article wikipedia). Les GUTs les plus connus sont probablement les modèles , et le modèle de Pati-Salam. Néanmoins, aucun des GUTs n'arrivent à reproduire le modèle standard aux énergies plus faibles de façon satisfaisante.

    Aux énergies des apparaissent alors les théories TOE (Theory of Everything) comme la théorie des cordes, qui unissent les 4 interactions fondamentales, gravitation incluse.

  8. #7
    Floda200489

    Re : Unification des forces fondamentales

    Merci à vous deux pour vos réponses, mais il ne fallait pas perdre votre temps à écrire tout ça pour moi, qui ne comprend pas un mot de tout cela ^^' je suis pas du tout de votre nouveau de connaissance en la matière... Promis j'y reviendrai ! J'avais besoin de la réponse à ma première question justement pour espérer avancer un peu vers vos propos ^^' mais merci encore, ça me donne envie de creuser !

  9. #8
    Floda200489

    Re : Unification des forces fondamentales

    Bonjour,

    Pour la théorie du tout, supposant lier les 4 interractions fondamentales, je me demandais si le fait qu'en relativité générale la gravité n'existe pas, n'était pas la réponse au fait que nous n'arrivons pas à la relier aux trois autres...
    Bien sûr je ne prétends pas avoir trouver la réponse hein, j'aimerai simplement avoir l'explication pour comprendre mieux ^^'

    Merci !

  10. #9
    Deedee81

    Re : Unification des forces fondamentales

    Salut,

    Si si la gravité existe en RG !!!! C'est juste que ce n'est pas une force au même sens que les autres interactions. Elle est modélisée par la courbure de la variété espace-temps.

    Maintenant, pour diverses raisons (dont celle-là) la gravité semble être très particulière (l'invariance par difféomorphisme, la source est l'énergie-impulsion, la théorie est non renormalisable, la gravité est extrêmement faible vs les autres interactions). Et il existe des théories de gravité quantique et des théories où la gravité n'est pas quantifiée (la seule que je connaisse et qui tiens la route est celles avec réduction physique des états quantiques). Il y a des tests en cours pour savoir si la gravité obéit aux lois quantiques ou pas (pour le coup, c'est testable même si c'est extrêmement difficile) : plus demain sur le sujet si ça t'intéresse (là je suis presque parti, je vais aller retrouver mon gentil boubouledog et chez moi je n'ai pas internet, ni le téléphone ni la télé d'ailleurs, je suis un peu ermite )
    Dernière modification par Deedee81 ; 31/08/2022 à 16h00.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  11. #10
    Floda200489

    Re : Unification des forces fondamentales

    Merci beaucoup pour cette première partie ! Alors je suis pas certain de tout comprendre, j'ai vraiment pas le niveau, mais j'aime y retourner quelques mois après alors que mes connaissances se ont évolué ! Donc volontiers pour la suite, si cela te va ��

  12. #11
    Deedee81

    Re : Unification des forces fondamentales

    Salut,

    Il est vrai que c'est un sujet vaste et difficile et qui en plus nécessite déjà énormément de connaissances (en relativité générale, en théorie quantique des champs et physique des particules).

    Pour les expériences en cours pour vérifier si la gravité doit être quantifiée. J'en connais deux (et je ne sais pas trop où ils en sont). J'avais lu ça dans Pour La Science, pas facile de trouver des références.
    Il me semble que c'était dans cet article : https://www.pourlascience.fr/sd/phys...ique-15534.php
    mais c'est payant (et je ne suis pas sûr que ce soit le bon article) !

    1) Comment savoir si l'interaction gravitationnelle obéit aux lois quantiques ou pas ?

    L'idée est la suivante : on laisse tomber en chute libre deux particule/atome/molécule l'un à coté de l'autre.
    Ils vont s'influencer par la gravité (leur gravitation propre due à leur masse).
    On s'arrange pour qu'une des particules soit dans un état quantique superposé, par exemple un état excité/non excité, d'énergie différente. Et donc si la gravité obéit à la mécanique quantique, alors le champ gravitationnel lui-même va être aussi dans un état quantique superposé et l'autre particule va peu ou prou être influencée et placée aussi dans un état superposé. Si par contre le champ gravitationnel n'obéit pas à la mécanique quantique (par exemple on pourrait avoir un champ gravitationnel "moyen" et non dans un état quantique superposé) alors l'autre particule ne sera pas dans un état superposé.

    Un exemple assez proche (mais différent) proposé en 2018 : https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo...hute-des-corps

    Ce type d'expérience est extrêmement difficile, et c'est vraiment peu de le dire car l'interaction gravitationnelle est très faible. Vraiment faible. Par comparaison je rappelle qu'un petit morceau de fer peut être soulevé par un minuscule aimant qu'on tient en main (force électromagnétique) alors qu'il est retenu par la gravité d'une planète entière !!!! La gravité n'est important QUE parce qu'elle est toujours attractive et dépend directement de la masse (de l'énergie plutôt, mais le plus gros se trouve dans le mc² donc en général c'est la masse qui joue). Elle finit donc par devenir dominante à l'échelle des planètes et étoiles.

    - il faut mesurer un effet vraiment minuscule, l'état superposé éventuel de la deuxième particule serait extrêmement ténu
    - il faut éviter toute perturbation, essentiellement électromagnétique, qui serait équivalente à taper avec une masse dans l'étude d'une petite puce

    2) Les théories de mécanique quantique avec réduction physique. On parle souvent d'interprétation de la MQ (UNE des nombreuses interprétations) mais c'est impropre. C'est une véritable théorie car elle modifie la mécanique quantique et ce de manière vérifiable (enfin, si on y arrive). Perso je n'aime pas trop mais ils sont arrivé à une formulation cohérente et il faut donc le prendre au sérieux.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Objective-collapse_theory
    (pas d'article wikipedia en français. L'article de l'encyclopédie de philosophie Stanford sur le sujet est aussi fort complet https://plato.stanford.edu/entries/qm-collapse/ )

    Pour la réduction habituelle en mécanique quantique voir : https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A...aquet_d%27onde

    Dans ce cadre, à l'échelle macroscopique, on est toujours dans le monde "classique" : pas d'état quantique superposé. Et donc la gravitation peut être traitée au niveau classique, non quantique.

    Mais comment vérifier si cette théorie est juste ?
    Une idée est de vérifier si effectivement la réduction physique existe. La seule difficulté est en fait de s'affranchir de la décohérence quantique (qui est aussi un soucis pour le calcul quantique d'ailleurs). En effet, la réduction physique ne se produirait qu'au niveau macroscopique et/ou des masses importantes, or la décohérence au niveau macroscopique est assez forte et rapide et celle-ci empêche toute mesure des superpositions quantiques.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A...ence_quantique

    Idée : un petit oscillateur métallique en titane (une lame de métal découpée dans une plaque). De l'ordre du mm. Il est possible de mettre la lame oscillante dans un état quantique superposé de deux vibrations différentes.
    Or un tel oscillateur en titane est peu sensible aux perturbations. Placé dans le vide et sans perturbations électromagnétiques (ça reste extrêmement difficile) on pourrait vérifier si au bout de quelques secondes la lame est encore dans un état superposé. Si non : alors les théories avec réduction physique ont raison et une approche de la gravité classique est valide, si oui, ces théories sont fausses et on n'échappera pas à la gravitation quantique.

    Bonnes lectures
    Dernière modification par Deedee81 ; 01/09/2022 à 07h58.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  13. #12
    coussin

    Re : Unification des forces fondamentales

    Je cite également une incompatibilité entre MQ et RG facile à comprendre : la MQ viole le principe d'équivalence qui est un pillier de la RG...
    En effet, si les masses disparaissent de l'équation de Newton si on égalise masses inertielle et gravitationnelle, ce n'est pas le cas de l'équation de Schrödinger dépendante du temps ou des effets proportionnels à persistent.

  14. #13
    Deedee81

    Re : Unification des forces fondamentales

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Je cite également une incompatibilité entre MQ et RG facile à comprendre : la MQ viole le principe d'équivalence qui est un pillier de la RG...
    En effet, si les masses disparaissent de l'équation de Newton si on égalise masses inertielle et gravitationnelle, ce n'est pas le cas de l'équation de Schrödinger dépendante du temps ou des effets proportionnels à persistent.
    J'ai un peu de mal à comprendre là, la masse gravitationnelle n'intervient pas dans l'équation de Schrödinger (et les effets en h/m sont pour d'autres interactions et la masse inerte, habituellement EM avec Schrödinger). Même si bien entendu les superpositions quantiques compliquent tout. Ici par exemple ils ne disent pas ça : https://www.pourlascience.fr/sd/phys...tique-7952.php
    Tu peux préciser ? (ou si tu avais une référence)
    (j'ai par contre vu une violation du principe d'équivalence en théorie des cordes, bon, vu est un grand mot, c'est plutôt juste que je l'ai lu. La théorie des cordes au niveau technique, je ne connais que les bases)

    Pour continuer sur les tests expérimentaux, je connais aussi deux expériences mais qui ne .... marchent pas.

    La première que j'avais lue aussi dans Pour La Science était d'utiliser l'interférométrie https://fr.wikipedia.org/wiki/Interf%C3%A9rom%C3%A9trie
    qui a le bon goût d'être extrêmement sensible. Afin de détecter des fluctuations due à la "granularité" (éventuelle) de l'espace-temps à l'échelle de Planck.
    https://www.pourlascience.fr/sd/phys...illes-5610.php

    Mais cela nécessite la suppression des perturbations notamment l'agitation thermique. Et là j'ai franchement douté de la possibilité d'y arriver.
    - De fait j'ai lu ça il y a plus de dix ans et depuis..... plus aucune nouvelle ni info ni quoi que ce soit
    (et c'était pas une proposition, les tests avaient lieu. Quelle salle manie de ne pas publier les résultats négatifs, pfffff)
    - quand on voit la suppression de ce type de perturbation dans les interféromètres LIGO/VIRGO/KAGRA (ondes gravitationnelles) , faisant appel à des techniques de pointes extrêmes, on voit mal comment faire beaucoup mieux. Et aucune fluctuation quantique ne vient casser les nouilles des scientifiques

    L'autre idée était de mesurer la vitesse en fonction de la fréquence des gamma ray burst. En effet la granularité de l'espace-temps implique une vitesse un peu inférieur à c pour les fréquences élevées.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Gamma-ray_burst
    (avec les mains : l'onde doit zigzaguer dans les granularité mais aux grandes longueurs d'onde, cette granularité est trop fine pour influencer l'onde, c'est comme marcher sur une surface toute cabossée ou avec juste de fines aspérités)

    Les mesures n'ont ..... rien révélé !!!! Donc, pas de granularité au sens "naïf" (espace-temps discrétisé) mais un espace-temps quantique reste possible.

    La gravité quantique à boucle prévoyait cela mais de fait, c'est invalidé. Mais c'est les calculs qui le sont pas la théorie !!!! Là je peux mieux en parler, je connais assez bien les boucles.

    Les états dit semi-classiques sont mal connus (calculs très difficiles) et donc avaient été "intuités" à base des états dit de tresse. Mais il y a tellement d'hypothèses que ces calculs étaient (avis perso) douteux. De plus, la granularité n'est pas évidente. En effet, considérons l'opérateur "longueur" (en fait il n'existe pas à strictement parler, on a un opérateur aire et un opérateur volume, mais c'est plus simple d'expliquer avec les longueurs ). On a des valeurs propres 0, Lp, 2Lp, etc... (en fait c'est pas totalement discret, après on a un truc comme 2.8Lp, 3.1Lp, ça se resserre très vite. Et Lp est la longueur de Planck fois un petit nombre proche de 1 et qui dépend du seul paramètre libre de la théorie mais qui est contraint par la thermodynamique des trous noirs).

    Et donc on n'a pas de longueur inférieure à la longueur de Planck (c'est pas du vide, ou du truc comme ça, c'est juste que ça n'existe pas. Un espace-temps quantique est assez galère à se représenter mentalement, déjà sa géométrie est sacrément exotique). D'où une granularité.

    Sauf que c'est faux !!!! En effet, l'état quantique réel de l'espace-temps est un état superposé (TRES superposé, même pour un état aussi "calme" que l'état semi-classique de Minkowski). Et il y a la valeur propre 0 !!!! Faut pas l'oublier celle-là.
    Par conséquent la valeur moyenne est .... quelconque. Et donc aussi petite que l'on veut, même inférieur à Lp.

    Par conséquent .... rien n'est simple dans le monde de la gravité quantique. Allez les gars, y a encore du boulot (beaucoup)
    Dernière modification par Deedee81 ; 01/09/2022 à 08h39.
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  15. #14
    coussin

    Re : Unification des forces fondamentales

    Voilà un papier récent qui discute ce que j'ai mentionné : https://arxiv.org/abs/2208.06247
    (Le corps de ce papier discute autre chose mais ce que j'ai mentionné est discuté dans le tout premier paragraphe)

  16. #15
    Deedee81

    Re : Unification des forces fondamentales

    D'accord, c'est dans le cas du potentiel gravitationnel (comme le truc testé de longue date avec les neutrons en chite libre). Je vois.

    Sur le temps de midi je regarderai l'article de plus près. Merci,
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  17. #16
    stefjm

    Re : Unification des forces fondamentales

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Je cite également une incompatibilité entre MQ et RG facile à comprendre : la MQ viole le principe d'équivalence qui est un pillier de la RG...
    En effet, si les masses disparaissent de l'équation de Newton si on égalise masses inertielle et gravitationnelle, ce n'est pas le cas de l'équation de Schrödinger dépendante du temps ou des effets proportionnels à persistent.
    en MQ
    et
    en RG
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  18. #17
    Deedee81

    Re : Unification des forces fondamentales

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    en MQ
    et
    en RG
    Là je comprend encore moins. En MQ et en RG ... quoi ? Tu veux dire que le principe d'équivalence serait violé par la RG ??? Ca me parrait absurde, c'est un des postulats de la formulation de la théorie.
    Ou alors (soucis Latex, curieux, je viens seulement de le voir) tu dis que les termes en h/m de la MQ sont égaux ou physiquement équivalent à des termes en Gm en RG ??? Je ne vois vraiment pas comment !
    EDIT hbarc/m latex remarche (mais la question reste)

    Tu peux préciser ?
    Dernière modification par Deedee81 ; 01/09/2022 à 10h38.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  19. #18
    stefjm

    Re : Unification des forces fondamentales

    en MQ et en RG sont de même dimension chrono-géométrique .
    Ce sont deux expressions importantes dans les deux théories.

    L'une varie en 1/m (ajout en parallèle) et l'autre en m (ajout en série).
    Elles sont égales pour la masse de Planck.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  20. #19
    Deedee81

    Re : Unification des forces fondamentales

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    en MQ et en RG sont de même dimension chrono-géométrique .
    Ce sont deux expressions importantes dans les deux théories.

    L'une varie en 1/m (ajout en parallèle) et l'autre en m (ajout en série).
    Elles sont égales pour la masse de Planck.
    D'accord je vois. Mais je doute qu'on aie le même sens physique (d'autant que les termes en question sont typiquement du développement perturbatif : constant, en h/m, en h²/m², etc... Et on n'a pas ça en RG. C'est d'ailleurs la même chose en TQC d'où le soucis avec les photons sans masse .... on ajoute une masse fictive "mu" qu'on annule dans le résultat final après prise en compte de la résolution expérimentale. C'est les bonnes vieilles divergences infrarouges qu'on n'a pas du tout en RG).

    Par contre pour le lien entre ce h/m et le principe d'équivalence => à voir tout à l'heure (faut me laisser le temps de regarder l'article )
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  21. #20
    Floda200489

    Re : Unification des forces fondamentales

    Merci pour votre discussion, promis je vais m'y attarder plus profondément quand mon cerveau sera disponible, c'est pas tout simple pour un néophyte mais je veux comprendre donc je vais être obligé de m'y coller ^^'

  22. #21
    ThM55

    Re : Unification des forces fondamentales

    On peut ajouter une petite remarque (qui ne concerne pas la gravitation): l'idée de la grande unification n'est pas, comme on l'a fait remarquer plus haut, de simplement superposer les groupes de jauge SU(2)xU(1) de l'électrofaible et le SU(3) de QCD par un simple produit. Cela n'apporterait effectivement aucune véritable unification. On veut passer à un groupe plus grand (SU(5) pour Georgi-Glashow, ou d'autres comme SO(10) etc.).

    Mais pour quelle raison en fait? Ce qui est important c'est surtout la physique qui résulte de ce nouveau cadre mathématique.

    Par exemple les constantes de couplage seraient remplacées par une seule quand la nouvelle symétrie est manifeste, et il peut aussi apparaître de nouvelles transformations des particules. Certaines théories prédisent par exemple une transmutation des quarks en leptons et vice-versa, via un échange d'une particule hypothétique qu'on appelle le leptoquark. C'est assez séduisant du fait de la correspondance évidente entre les familles respectives des leptons et des quarks. Mais tout cela est encore hypothétique et fait l'objet de recherches pour le LHC.

    En fait cela va dans le sens indiqué par Popper pour le progrès théorique: une nouvelle théorie doit faire des prédictions qui peuvent être réfutées, mais aussi augmenter la quantité d'éléments phénoménologiques.

  23. #22
    Morrslieb

    Re : Unification des forces fondamentales

    Bonjour,

    Petite remarque complémentaire à la remarque complémentaire: Une des motivations de considérer la grande unification est le fait que les courbes d'évolution en fonction de l'énergie des trois constantes de couplage des groupes SU(3), SU(2) et U(1) se coupent en un point à une énergie d'environ 10^15 GEV, du moins si on inclut la supersymétrie (sans la supersymétrie, elles ne se coupent plus en un point). D'où l'idée qu'à partir de ce point, les trois constantes de couplages s'unifient en une seule constante de couplage, associée à un groupe de grande unification (p.ex. SU(5) ou SO(10)), associé à une seule interaction. Ainsi, au début de l'univers, lorsque la température et les énergies étaient très élevés, il n'y aurait eu qu'une seule interaction, qui s'est par la suite décomposée en trois interactions lors du refroidissement de l'univers.

  24. #23
    Floda200489

    Re : Unification des forces fondamentales

    Bonjour,

    Je souhaite étendre un peu mes questions pour être sûr d'avoir compris les bases :

    Le fait de ne pas avoir réussi à relier la force électro-faible et l’interaction forte n'empêche pas que l'on puisse trouver la théorie du Tout ? La première n'est pas requise pour plancher sur la seconde ?

    Ensuite, question un peu plus étrange, que je justifie par le fait que je ne comprend pas réellement à quoi répondent ces théories et en même temps, à quel point elles ne collent pas avec l'observation :

    Qu’est ce qui empêche la théorie des cordes, ou bien la gravité quantique à boucles, d’être validées scientifiquement comme théories expliquant l’observation ? Ça peut paraître une question bête mais je me suis dit que ça avait été la même chose avec la relativité. Il a fallut attendre avant de voir tous les effets prédits par la théorie. Et pourtant ça n’a pas empêché la théorie d’être acceptée. Donc qu’elle est la différence avec ces théories, si elles décrivent par le calcul ce que nous observons, ou est le souci ? Ce qu'on ne parvient pas à observer sera peut-être trouvé plus tard, non ? Si cela répond bien à nos problèmes en y répondant, qu'est-ce qui maque ? L'observation ? Le principe de parcimonie n'est pas appliqué ? J'ai conscience de provoquer (gentiment), mais je pousse loin mon sentiment pour bien me faire comprendre ^^'

  25. #24
    BACHIR2023

    Re : Unification des forces fondamentales

    Citation Envoyé par couussin
    Je cite également une incompatibilité entre MQ et RG facile à comprendre : la MQ viole le principe d'équivalence qui est un pillier de la RG...
    Bonjour
    Je ne comprends pas cette phrase, est ce que la masse qui apparaît dans l'équation Schrödinger n'est pas la masse grave?
    a+

  26. #25
    coussin

    Re : Unification des forces fondamentales

    Voir mon message #14

  27. #26
    BACHIR2023

    Re : Unification des forces fondamentales

    Salut
    L'article en question c'est bien : 'Scattering Times of Quantum Particles from the Gravitational Potential, and Equivalence Principle Violation'
    OK merci

  28. #27
    coussin

    Re : Unification des forces fondamentales

    Citation Envoyé par BACHIR2023 Voir le message
    Salut
    L'article en question c'est bien : 'Scattering Times of Quantum Particles from the Gravitational Potential, and Equivalence Principle Violation'
    OK merci
    Oui. Quand on étudie la chute libre d'un paquet d'onde via l'équation de Schrödinger, les masses devraient disparaître complètement du problème si le principe d'équivalence était vérifié. Or, ce n'est pas le cas. Il subsiste des termes en h/m qui caractérisent comment le paquet d'onde s'étale au cours du temps pendant la chute libre.

  29. #28
    BACHIR2023

    Re : Unification des forces fondamentales

    Salut
    L'égalité entre la masse qui mesure l'inertie et la masse qui détermine la gravitation est au fondement de la relativité générale d'Einstein. Cependant, on sait que la relativité générale n'est pas une bonne théorie de la gravitation à l'échelle microscopique, notamment à celle des particules élémentaires. Donc rien ne permet d'affirmer que le principe d'équivalence (masse grave = masse inertielle) est valable dans ce régime.
    a+

  30. #29
    Floda200489

    Re : Unification des forces fondamentales

    Je vois que vous n'aviez ps fini sur le précédent échange, mais si jamais vous avez des idées pour mes questions, je veux bien les entendre haha

  31. #30
    Antonium

    Re : Unification des forces fondamentales

    Bonjour,

    Le fait de ne pas avoir réussi à relier la force électro-faible et l’interaction forte n'empêche pas que l'on puisse trouver la théorie du Tout ? La première n'est pas requise pour plancher sur la seconde ?
    ça dépend qu'est-ce qu'on entend par "avoir réussi". Des modèles dans lesquels ces interactions sont unifiées à haute énergie, il y en a plein. Le problème c'est qu'il faut sonder ces hautes énergies pour vérifier si ce qu'on propose colle avec le monde réel, et c'est hors de portée des accélérateurs actuels, et de loin. Par exemple le LHC au CERN peut sonder environ 10^4 GeV, mais la plupart des modèles d'unification forte/faible modifient la physique à 10^16 GeV.

    Ça ne veut pas dire qu'on ne peut rien voir avant cette énergie, mais on s'attend à ce que ce qu'on peut mesurer à une énergie E soit corrigé par au moins un facteur (E/10^16), ce qui donne au moins 10^(-12) pour le LHC. (C'est un peu plus compliqué mais c'est juste pour fixer un peu les idées). Donc potentiellement que certaines mesures très précises pourraient donner des indications.

    Qu’est ce qui empêche la théorie des cordes, ou bien la gravité quantique à boucles, d’être validées scientifiquement comme théories expliquant l’observation ?
    .
    Pour ça il faut sonder ce qu'elles apportent de nouveau. A basses énergies elles reproduisent la physique connue (enfin plus ou moins, on n'a toujours pas trouvé le modèle standard en théorie des cordes), et c'est ce qui fait qu'elles ne soient pas immédiatement réfutées. Mais pour les accepter il faut des tests plus convaincants, et sonder les très hautes énergies (= très petites distances) pour vérifier. Pour la gravitation l'énergie caractéristique est l'échelle de Planck, qui est environ 10^19 GeV, soit 1000 fois plus élevé que l'énergie de grande unification (= unification forte et faible), donc c'est encore plus dur.

    Ce qu'on ne parvient pas à observer sera peut-être trouvé plus tard, non ?
    Peut être... On verra avec les expériences à venir, je pense qu'on a plus ou moins extrait tout ce qu'on pouvait du LHC au niveau de la physique fondamentale. On parle maintenant d'un collisionneur de muons, mais il faudra plusieurs décennies avant de le voir à l'oeuvre... Sinon il y a la mission LISA qui pourrait donner certaines nouvelles données, le lancement est prévu en 2037.

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