À propos de l’incompatibilité des notions de temps en MQ et en RG.

[Les Terres Bleues]

Certains ont voulu enterrer la théorie des cordes sans prêter la moindre attention au fait qu’elle fournissait une théorie quantique de la relativité générale. Ce fait prouvait pourtant que celle-ci n’est pas incompatible par principe avec la physique quantique, contrairement à ce qui est répété partout par manque d’information ou par conformisme. Pour la vérité expérimentale, la seule valable en physique, c’est une autre histoire, mais sur le plan théorique il faut éviter les pétitions de principe.

Tout cela est encore incertain, mais cela montre qu’on n’est pas forcément dans une impasse. Cela ressemble plutôt à un labyrinthe dont on découvre des voies bien cachées sans pour autant trouver la sortie. Encore une fois, j’insiste : tant qu’il n’y a pas de nouveaux faits expérimentaux, ce n’est pas encore de la physique, mais cela ne veut pas dire qu’il faut abdiquer.

Ce que tu dis sur la théorie des cordes comme preuve conceptuelle qu’une quantification de la relativité générale n’est pas impossible est très juste. On oublie souvent que, même si elle n’a pas encore livré de prédictions testables, elle a au moins montré qu’un cadre mathématique cohérent existe. Rien que cela, c’est un résultat non trivial.
Là où ton image du labyrinthe est particulièrement parlante, c’est qu’elle décrit bien l’état actuel de la physique fondamentale : on avance, mais on ne sait pas encore si les couloirs que l’on explore débouchent sur une sortie ou sur une impasse. Et il y a peut être plusieurs sorties possibles, ce qui complique encore les choses.
Ce qui est intéressant aujourd’hui, c’est que plusieurs approches — théorie des cordes, gravité quantique à boucles, programmes asymptotiquement sûrs, dualités holographiques, amplitudes de scattering, géométrie twistorielle, etc. — commencent à révéler des structures communes. On dirait que la physique cherche un langage plus profond, encore mal identifié, mais dont on aperçoit déjà des fragments.
On pourrait presque dire que l’absence de données nouvelles oblige les théoriciens à être plus créatifs, à revisiter les fondations, à chercher des symétries cachées ou des formulations plus économiques. Ce n’est pas du « renoncement », c’est une phase de maturation. L’histoire de la physique montre que ces périodes-là préparent souvent des bonds conceptuels majeurs.
En ce sens, je te rejoins : ce n’est pas une impasse, c’est un terrain encore inexploré. Et peut être que la prochaine percée viendra d’un endroit inattendu — une nouvelle symétrie, une reformulation géométrique, ou même une expérience de précision qui révélera une minuscule anomalie.
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[oualos]

merci pour l'article https://www.quantamagazine.org/are-s...hing-20260323/ .
Je risque une question qui peut paraître bizarre: est-ce que la théorie des cordes est compatible avec Planck ? La longueur ou la taille des cordes peut-elle descendre au-dessous de la longueur de Planck ? Dans ce cas ce serait la mécanique quantique qui serait remise en question ?
L'article suscite une image: celle des navigateurs qui croyait que la Terre était plate avant de se rendre compte que l'horizon reculait à chaque fois qu'ils s'en approchaient

[ThM55]

merci pour l'article https://www.quantamagazine.org/are-s...hing-20260323/ .
Je risque une question qui peut paraître bizarre: est-ce que la théorie des cordes est compatible avec Planck ? La longueur ou la taille des cordes peut-elle descendre au-dessous de la longueur de Planck ? Dans ce cas ce serait la mécanique quantique qui serait remise en question ?
L'article suscite une image: celle des navigateurs qui croyait que la Terre était plate avant de se rendre compte que l'horizon reculait à chaque fois qu'ils s'en approchaient

C'est une bonne question, elle est au coeur de la réinterprétation de la théorie proposée il y a déjà longtemps par Joël Scherk et John Schwarz. Avant cette réinterprétation, la théorie quantique des cordes avait été introduite pour modéliser les hadrons. Ceux-ci sont maintenant expliqués beaucoup mieux dans un cadre différent, QCD. Le paramètre physique qui préside à la dynamique de la corde est sa tension (énergie par unité de longueur). Dans la réinterprétation en tant que théorie de la gravité quantique, la longueur est supposée de l'ordre de la longueur de Planck et est inversement proportionnelle à la tension. L'idée est que les modes de vibration de la corde déterminent la masse des particules. Mais plutôt que réécrire ce qui est largement diffusé, je renverrais au fameux livre de Brian Greene, "l'Univers élégant" (The Elegant Universe), c'est le texte "classique" de vulgarisation sur le sujet. Pas nouveau, mais il est encore édité (en français chez Folio Essais).

[oualos]

J'ai lu ce livre de Brian Greene, il est excellent effectivement.
Pour l'anecdote, il était conseiller scientifique sur le film Déjà vu avec Denzel Washington.
Et on sent dans ce film que même si c'est de la SF, il y a un certain niveau scientifique

[Les Terres Bleues]

Je viens sur un point qui semble sous-estimé autour de la théorie des cordes : le rôle central de la tension de la corde.
Dans la formulation classique, la tension T est le seul paramètre dimensionnel de la théorie. Elle fixe une longueur caractéristique ℓs=α′, supposée proche de la longueur de Planck. Autrement dit, la corde est un objet extrêmement rigide, et ses modes de vibration ne peuvent être excités qu’au prix d’une énergie colossale.
Ce qui est remarquable, c’est que les modes vibratoires de la corde déterminent le spectre des particules : leur masse, leur spin, leurs interactions. La tension joue donc un rôle double :
• géométrique, en fixant l’échelle fondamentale de l’espace-temps ;
• spectral, en déterminant les masses et les propriétés des particules.
C’est cette double fonction qui semble conceptuellement féconde. On peut y voir une forme d’unification plus profonde que dans les théories de jauge ordinaires : la matière n’est plus un ingrédient ajouté à la géométrie, mais une propriété émergente de celle-ci, via la dynamique d’un objet unique.
Cela pose une question intéressante : la théorie des cordes doit-elle être comprise avant tout comme une théorie des particules, ou comme une théorie de la géométrie quantique dont les particules ne sont que les harmoniques ?

[ThM55]

Ce que nous observons ce sont des états quantiques qui sont corrélés à des effets physiques observables macroscopiquement. Supposer une ontologie, que ce soit des "particules" qu'on imagine comme des points ou des "cordes" qu'on imagine comme des petits fils, c'est faire une extrapolation. Le but de cette extrapolation est de pouvoir écrire des équations qui réalisent les principes de symétrie que nous supposons valides. Or, en théorie des cordes on sait qu'il existe des "dualités" entre des théories a priori distinctes. D'un certaine manière, cela montre que cette ontologie qu'on a supposé au départ pourrait être une sorte d'illusion et qu'on doive chercher la réalité sous la couche des apparences. Edward Witten a proposé l'hypothèse d'une "théorie-M" non connue qui relie tous les points de vue.

C'est assez difficile à expliquer mais il y a en physique théorique un cas qui précède de plusieurs années le cas des cordes et qui peut illustrer ce que je veux dire par une réalité masquée par une couche d'apparences: la dualité de Coleman entre les solitons de sine-gordon et le modèle de Thirring massif. Les solitons sont des solution classiques d'une équation aux dérivées partielles non linéaire appelée sine-gordon (une équation d'onde avec un terme en sinus, d'où le mauvais jeu de mots). Un soliton c'est un profil d'onde qui se propage sans se déformer et peut interagir avec d'autres profils similaires sans dispersion. Cela ressemble à des particules. C'est de la mécanique classique. Coleman a essayé de quantifier l'équation de champ. Le soliton est alors un état lié très complexe d'un grand nombre de quanta du champ, des bosons, liés par une constante de couplage g. Mais en faisant une analyse semi-classique des amplitudes de diffusion, Coleman a découvert que le résultat est identique à celui déduit d'un modèle plus simple de fermions massifs en interaction appelé modèle de Thiring, dont la constante de couplage serait inversement proportionnelle à g. Cet exemple magnifique montre que l'ontologie sous une théorie quantique de champs peut être ambiguë: s'agit-il de fermions ponctuels ou d'états liés spatialement étendus de bosons? On a un phénomène similaire en chromodynamique: on suppose une charge dite de couleur, mais quel que soit l'état quantique préparé, elle est confinée et inobservable. Il existe d'ailleurs une version plus sophistiquée de la théorie des cordes, la théorie des champs de cordes, dans laquelle les cordes elles-mêmes sont les excitations d'une sorte de champ. Il ne faut pas voir les choses de manière absolument naïve, l'image d'une corde est d'abord un modèle mental qui sert de guide pour permettre d'écrire des équations.

Qui a dit ceci? « La philosophie est écrite dans ce très grand livre qui est constamment ouvert devant nos yeux (je veux dire l’univers), mais on ne peut le comprendre si l’on n’apprend pas d’abord à comprendre la langue et à connaître les caractères dans lesquels il est écrit. Il est écrit en langage mathématique… ».

[stefjm]

Galilée et bien avant lui, Pythagore avec son « Tout est nombre » et Platon avec « Que nul n’entre ici s’il n’est géomètre » .

[Les Terres Bleues]

Il semble très juste de rappeler que l’image d’une corde n’est pas une ontologie mais un modèle mental permettant d’écrire des équations compatibles avec certaines symétries. Il est également juste et raisonnable de souligner que les dualités montrent que plusieurs descriptions apparemment distinctes peuvent renvoyer à une même structure sous jacente.
Cependant, c’est précisément ce point qui mérite d’être exploré davantage. Les dualités ne sont pas seulement un avertissement contre une lecture naïve des modèles : elles indiquent qu’il existe un niveau plus fondamental où les distinctions habituelles — géométrie, excitations spectrales, champs, « objets » — cessent d’être pertinentes en tant qu’entités séparées.
Si les dualités effacent l’ontologie naïve, ne pointent elles pas en direction d’une structure dynamique unique, dont nos modèles ne seraient que des projections partielles ?