Preuves expérimentales de la théorie des cordes

[Quantic star]

Salut !

Suite à la lecture d'un article du Time sur la théorie des cordes, j'ai quelques petites questions (l'article est ici : http://www.time.com/time/magazine/ar...226142,00.html avec une suite ici : http://physicsweb.org/articles/review/19/8/1/1)

Tout d'abord, l'auteur insiste sur le fait qu'il n'y a pas encore de preuves expérimentales de la théorie des cordes : où en est-on vraiment à ce niveau ?
D'après ce que je sais, un nouvel accélerateur entrera bientôt en service au CERN, permettant d'atteindre des énergies encore jamais atteintes : cet accélératuer devrait pouvoir apporter des preuves de cette théorie, non ?
Et finalement, les autres théories en vogue qui tentent elles-aussi de réconcilier MQ et RG (géométrie non commutative....) ont-elles des preuves expérimentales ou sont-elles au même niveau de ce côté là ?

Merci de vos réponses, ça m'aidera à y voir un peu plus clair....
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[invite68e54eb7]

Salut!

La théorie des cordes est tellement complexe que l'on ne connaît encore pas toutes ces possibilité! la gueule de la formule est horrible! c'est une équa diff monstrueuse!!

pour ce qui de sa validation, en théorie, sur ce qu'on connaît des solutions de cette téquation, ça marche... mais expérimentalement, il faut attendre encore un peu!

Le LHC répondra notament aux questions concernant : le boson de Higgs, l'antimatière, les neutrinos et leurs propriétés,

pour tester la théorie des cordes, il faut que les théoricien des cordes donnent des modes opératoire!! et personne n'en a encore fait!

voilà ce que je sais!

[invitefc60305c]

la gueule de la formule est horrible! c'est une équa diff monstrueuse!!

T'as des exemples ?

[Gwyddon]

Le LHC découvrira peut-être des dims supplémentaires, ce qui serait un premier indice en faveur de la théorie des cordes

Allez faire un petit tour sur arXiV, vous aurez quelques petits éléments de réponse

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite68e54eb7]

J'ai pas trouvé d'équation sur internet!

mais un de mes profs l'année passé a essayer de tête de nous en écrire une... il a écrit un terme!

il nous disait qu'il y a tellement de solutions possibles, que personne n'a encore tout trouvé! déjà vérifier les résultats pour les cas simples!

mais si tu regardes la tête de l'équation de Schrödinger, elle est simple devant celle des cordes!
en plus, les solutions de l'équation de Schrödinger sont difficiles pour avoir des cas plus complexes (ardus) que l'atome d'hydrogène!

mais là je m'éloigne du sujet!

[invite79d10163]

Salut !

Et finalement, les autres théories en vogue qui tentent elles-aussi de réconcilier MQ et RG (géométrie non commutative....) ont-elles des preuves expérimentales ou sont-elles au même niveau de ce côté là ?

Merci de vos réponses, ça m'aidera à y voir un peu plus clair....

Pour autant que je sache la géometrie non-commutative est entre autre une formalisation mathématique des outils utilisés en MQ pour ce qui est de ces applications. Les observables en MQ formant une algebre non-commutative.
Les outils développés par Connes ont deja permis de faire des predictions experimentales, ce qui n'est pas le cas de la theorie des cordes qui ne prédit rien du tout...

[invite8ef897e4]

la theorie des cordes qui ne prédit rien du tout...

La théorie des cordes prédit... la gravité d'Einstein ! C'est quand même pas mal non ?

Et puis, la théorie des cordes semble de plus en plus être capable de fournir les modèles pour les hadrons les plus efficaces. L'ultime espoir serait de prédire QCD et de la résoudre. C'est pas gagné, certes, mais c'est loin d'être improbable. Si la théorie des cordes fait cela, il lui restera un test crucial : le nombre de dimensions de l'Univers. Sachant qu'on se trompe rarement lorsqu'on mesure un nombre entier.

Au passage, ce n'est pas nécessaire que ce nombre soit entier... pour la GNC !

[Tbop]

On peut voir la gueule de cette fameuse equa diff ? Je ne l'ai jamais vu sur le net.

[Rincevent]

Au passage, ce n'est pas nécessaire que ce nombre soit entier... pour la GNC !

bah elle est où la réf ?

[invite79d10163]

Le probleme avec la théorie des cordes, c'est que pour le moment on ne peut meme pas l'utiliser pour avoir un quleconque spectre d'émission ou que sais-je. On ne peut rien mesurer avec la theorie des cordes car tout se passe hors de notre portée. CEla ne veut pas dire, et heureusement, que cette théorie est vouée à l'echec, mais elle doit évoluer, ou bien alors ce sont nos experiences qui doivent evoluer.

[Karibou Blanc]

Salut !

La théorie des cordes prédit... la gravité d'Einstein ! C'est quand même pas mal non ?

Je ne suis pas tout a fait d'accord la dessus. La theorie des cordes prédit la supergravité à 10 dimensions. Pour retrouver effectivement la gravitation usuelle d'Einstein, il faut faire deux choses : compactifier les 6 dims supplementaires et briser la supersymetrie. Pour l'instant on ne sait pas completement comment realiser ces deux choses.

De la meme maniere, certains on retrouvait le MSSM dans les cordes heterotiques compactifiée sur une certaine variété. Encore une fois ce n'est pas le modele standard, car il reste a briser la supersymetrie.

KB

[invite8ef897e4]

Bonjour,

bah elle est où la réf ?

Bah, évidemment je ne prétend pas y comprendre grand'chose...
J'ai essayé de trouver une référence sérieuse sur le sujet, mais j'ai un peu échoué, j'avoue. Il y a tout de même celle-ci :

Nuclear spacetime theories, superstrings, monster group and applications
auteur : M.S. El Naschie
journal : Chaos, Solitons and Fractals
Volume 10, Number 2, February 1999, pp. 567-580(14)
chez Elsevier Science

Je n'ai pas réussi à trouver l'article disponible sur le web.

J'ai connu cet article dans :
hep-th/0007224
qui est un papier de Carlos Castro, mais je ne sais pas trop si ce dernier article est sérieux...

La raison pour laquelle je faisais cette affirmation spécifique, est qu'il me semblait que ce genre de choses ne poserait pas de probleme particulier à la GNC. Est-ce possible en théorie des cordes ?

[invite8ef897e4]

Salut,

Je ne suis pas tout a fait d'accord la dessus. La theorie des cordes prédit la supergravité à 10 dimensions. Pour retrouver effectivement la gravitation usuelle d'Einstein, il faut faire deux choses : compactifier les 6 dims supplementaires et briser la supersymetrie. Pour l'instant on ne sait pas completement comment realiser ces deux choses.

Je suis tout à fait d'accord avec ta remarque. J'avais un point de vue beaucoup plus naïf, simplement parce que la théorie des cordes prédit l'existence d'un boson sans masse de spin-2, c'est un peu fort de café de sauter à la conclusion qu'elle prédit la gravité en omettant toutes les complications qui l'accompagnent.

[Gwyddon]

En même temps c'est un bon début non ?

De toute façon, rien que dans le MSSM il reste encore des trucs à comprendre, il y a encore du débroussaillage à faire

[Karibou Blanc]

J'avais un point de vue beaucoup plus naïf, simplement parce que la théorie des cordes prédit l'existence d'un boson sans masse de spin-2,

C'etait la chose attrayante au depart. Avoir une theorie sans divergence qui contient un spin 2 de masse nulle. Le probleme est que la théorie requiert SUSY et des dims supplémentaires pour etre cohérente. Et que les cordistes sont encore loin d'avoir éclaici les problemes qu'engendrent ces deux aspects.

En même temps c'est un bon début non ?

De toute façon, rien que dans le MSSM il reste encore des trucs à comprendre

Ouais si on veut. Le probleme est que dans le contexte des cordes c'est aussi une fin. On ne peut aller plus loin car la théorie requiert la supersymetrie. Et pour le moment aucun cordiste ne sait si la théorie des cordes contient un mécanisme qui permet de la briser à basses énergies pour redonner le modele standard.

[invite8ef897e4]

une theorie sans divergence

Quitte à être pessimiste, même la finitude à tous les ordres n'est pas strictement prouvée

[Karibou Blanc]

Comment !?

Pourtant si la théorie décrit des objets étendus et non des points, il ne devrait pas y avoir de divergences UV.

Pourrais tu m'en dire un peu plus, tu me perturbes un peu la

[invite8ef897e4]

Bonjour,

tout le monde croit qu'il n'y aura jamais de divergence sans que cela ait été prouvé rigoureusement. La finitude à tous les ordres est une conjecture : cela est discuté par exemple dans :
How far are we from the quantum theory of gravity?

Il est strictement démontré que "String perturbation theory diverges"

We prove that perturbation theory for the bosonic string diverges for arbitrary values of the coupling constant and is not Borel summable. This divergence is independent of the existence of the infinities that occur in the theory due to the presence of tachyons and dilaton tadpoles. We discuss the physical implications of such a divergence.

Phys. Rev. Lett. 60, 2105–2108 (1988)

Il y a une bonne discussion du cas (plus intéressant) des supercordes, avec quelques références orginales, dans :
Topics in String Theory and Quantum Gravity très notamment le point 4.4 : "Is string theory finite".

Penrose dans son bouquin "The road to reality" est assez dur sur la question, arguant que ce n'est pas parce que tout le monde y croit que c'est vrai, et que la question est hautement non-triviale.

Un commentaire éclairé ? Mtheory ?

[Enepemousa]

Qulques équations de la théorie des cordes ici:http://www.sciences.ch/htmlfr/cosmol...ercordes01.php

[Quantic star]

Qulques équations de la théorie des cordes ici:http://www.sciences.ch/htmlfr/cosmol...ercordes01.php

C'est vrai que ça fait peur !

Sinon merci à tous pour vas réponses, ça m'a aidé à y voir plus clair (même si n'étant pas spécialiste je n'ai pas tout compris en particulier sur la divergence )
J'ai juste une petite question

Le LHC découvrira peut-être des dims supplémentaires, ce qui serait un premier indice en faveur de la théorie des cordes

Quelqu'un commaît-il la méthoode qui permet de découvrir ces dimensions supplémentaire (sans rentrer dans les détails parce que j'ai peur de e rien comprendre sinon... )

[invite8ef897e4]

Bonjour,

Quelqu'un commaît-il la méthoode qui permet de découvrir ces dimensions supplémentaire

Il "suffit" de mesurer le taux d'évaporation des trous noirs

[Quantic star]

Il "suffit" de mesurer le taux d'évaporation des trous noirs

Rien que ça ? lol
OK je vois la difficulté de la chose... Merci pour ta réponse humanino !

[invitefc6515df]

Non, plus simple.
Il suffit de supposer que certaines particules peuvent voyager dans une dimension supplémentaire et voir alors son effet sur les sections efficaces qu'on devrait observer dans un accélérateur.

On devrait trouver des effets sur le spectre d'énergie et sur la forme de celui-ci. En supposant que l'hypothèse est bonne et que l'énergie soit suffisante (ce qui dépend du rayon de compactification).
En fait, l'équipe CMS tdu LHC travaille là-dessus aussi (et certainement d'autres équipes aussi).

[invite8ef897e4]

Bonjour,

il me semblait que, dans tous les scénarios dont j'ai entendu parler, seuls les gravitons (qui sont des boucles fermées) peuvent se déplacer dans toutes les dimensions supplémentaires. Notamment, cela "implique" que la gravité doit être beaucoup plus faible que les aures forces, et puis il y a aussi des scénarios de collisions de branes au sujet de l'inflation initiale de l'Univers.

Suggères-tu que selon certain scénarios, d'autres particules utilisent toutes les dimensions de l'Univers ? Seraient-ils seulement des bosons, ou bien est-il possible d'envisager aussi que des fermions puissent emprunter toutes ces dimensions ? As-tu un exemple de section efficace à mesurer ?

P.S. : d'ailleurs, la mesure du taux d'évaporation d'un trou noir est aussi une mesure de section efficace...

[invitefc6515df]

En fait, une dimension supplémentaire compactifié (enroulée sur elle même donc) présente la particularité de permettre des état de Kazula-Klein. En gros, c'est comme une particule dans une boite : il y a plusieurs modes possible, bien quantifiés à cause de l'apsect fermé de la boite.

La plupart du temps, on prend le graviton comme étant la particule qui peut se déplacer dans une telle dimension, mais certaines personnes regardent aussi le cas d'autres bosons, ou plutôt les autres modes d'un boson, comme le Z.

Pour donner un exemple de section efficace, on peut imaginer (et c'est calculé) la désintégration d'un tel boson Z qu'on va appeler Z' (donc qui un état de masse plus grande que le Z). On connait très bien la désintégration du Z en deux électrons, et on a pu mesurer sa masse en mesurant l'énergie de ces électrons. Et bien on fait pareil à une énergie plus élevée, et si on tombe pile poile à l'énergie du Z', on verre un profil du même type que pour le Z. Et on dit bingo !

Bien sûr, ça semble facile comme ça, mais il faut tenir compte du bruit de fond, de l'efficacité des détecteur et tout le reste...

Il semble aussi que le profil du spectre de désintégration du Z' a une forme légèrement différente due à cette dimension supplémentaire. Mais là, je ne préfère pas trop m'aventurer dans les explications pour ne pas dire n'importe quoi (déjà que ça doit pas être triste... ).

[invite8ef897e4]

Je parlais des dimensions supplementaires etendues, non compactifiée, que l'on ne peut pas _voir_ parce que les photons ne s'y déplacent pas. Mon discours n'est certainement pas clair, mea culpa je suis un expérimentateur
Mes souvenirs sont trop vagues. Les bosons dont tu parles ne sont-ils pas des cordes ouvertes attachées sur une brane (notre univers à 4 dimensions), le Calabi-Yau a typiquement 6 dimensions dans lequelles effectivement les bosons Z se propagent, mais ces 6 dimensions sont compactifiée sur un tout petit rayon, de sorte que l'on ne puisse les voir malgré le fait que le Z ou le photon s'y propagent.

Intuitivement, je me dis que les effets dont tu parles doivent effectivement etre petits, et difficiles à sortir du bruit de fond, alors que dans le cas de l'évaporation des trous noirs, pour un univers à 11 dimensions dont l'une n'est pas compacte, on aurait un effet beaucoup plus dramatique.

Mtheory semble etre en vacances malheureusement

[invitefc6515df]

Oui, on dirait bien qu'il profite du soleil, ou pas.

En tout cas, ce dont je te parle est effectivement étudié par l'équipe CMS. Et ça ne vaut que pour des dimensions compactifiées avec un rayon de compactification suffisamment grand que pour pouvoir détecté son effet.

Concernant les dimensions non-compactifiées, je ne peux pas me prononcer, mais pour le reste c'est bien ça.

Mea culpa aussi pour mon expression.

[mtheory]

Bonjour,

tout le monde croit qu'il n'y aura jamais de divergence sans que cela ait été prouvé rigoureusement. La finitude à tous les ordres est une conjecture : cela est discuté par exemple dans :
How far are we from the quantum theory of gravity?

Il est strictement démontré que "String perturbation theory diverges"

Phys. Rev. Lett. 60, 2105–2108 (1988)

Il y a une bonne discussion du cas (plus intéressant) des supercordes, avec quelques références orginales, dans :
Topics in String Theory and Quantum Gravity très notamment le point 4.4 : "Is string theory finite".

Penrose dans son bouquin "The road to reality" est assez dur sur la question, arguant que ce n'est pas parce que tout le monde y croit que c'est vrai, et que la question est hautement non-triviale.

Un commentaire éclairé ? Mtheory ?

Oui,les termes de la séries sont finis à tous les ordres selon toute vraisemblance,ce qui est déjà un résultat extraordinaire!
MAIS on ne sait pas si la somme de la série est finie ,elle, au contraire Gross a donné des arguments pour dire qu'elle ne l'était pas!

[mtheory]

Ouais,à revoir le truc il semblerait que le débat dure encore.
Une partie de la communauté des cordistes pense que la théorie est finie à tous les ordres et une autres est beaucoup plus prudente et pense qu'on n'a pas encore de preuve rigoureuse.
Pour le moment il n'y a pas de divergence dans les calculs que l'on sait faire.
Reste qu'effectivement la somme des termes,la série donc, ne semble pas converger.
Ce n'est pas une catastrophe,c'est juste qu'on a affaire à un développement asymptotique et qu'une partie de la dynamique d'origine non perturbative ne doit pas être prise en compte correctement,normal pour un développement perturbatif...

[mtheory]

Salut !

Suite à la lecture d'un article du Time sur la théorie des cordes, j'ai quelques petites questions (l'article est ici : http://www.time.com/time/magazine/ar...226142,00.html avec une suite ici : http://physicsweb.org/articles/review/19/8/1/1)

Tout d'abord, l'auteur insiste sur le fait qu'il n'y a pas encore de preuves expérimentales de la théorie des cordes : où en est-on vraiment à ce niveau ?
D'après ce que je sais, un nouvel accélerateur entrera bientôt en service au CERN, permettant d'atteindre des énergies encore jamais atteintes : cet accélératuer devrait pouvoir apporter des preuves de cette théorie, non ?
Et finalement, les autres théories en vogue qui tentent elles-aussi de réconcilier MQ et RG (géométrie non commutative....) ont-elles des preuves expérimentales ou sont-elles au même niveau de ce côté là ?

Merci de vos réponses, ça m'aidera à y voir un peu plus clair....

Bonsoir,j'avais déjà donné quelques éléments sur ce sujet ici:

http://forums.futura-sciences.com/post511325-9.html