Une brane est-elle micro ou macroscopique ?

[OpenAllHours]

Bonjour,

Dans la vulgarisation de la théorie des cordes on mentionne l'origine du Big Bang du fait de deux "branes" étant entrées en collision.

Je n'arrive pas à bien comprendre, car les "cordes" génératrices des constituants des nucléons sont décrites comme fentométriques. Elles sont décrites comme enroulées dans plusieurs dimensions, le nombre variant d'une à l'autre.

Cependant, le terme de "brane" décrit un constituant hypothétique de notre univers, qui serait intégré à l'une d'entre elle.


Pouvez-vous m'expliquer, s'il vous plaît, ce qu'est une brane et si c'est microscopique (ce que je ne comprendrais pas car on situe hypothétiquement notre univers sur l'une d'entre elle).


Merci.
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[mmanu_F]

Salut,

je passais par là et la question m'a amusé (une partie de la nuit), je vais me contenter pour l'instant de quelques commentaires pour affiner un peu la question et peut-être y répondre en passant ...

Dans la vulgarisation de la théorie des cordes on mentionne l'origine du Big Bang du fait de deux "branes" étant entrées en collision.

Le modèle ekpyrotique dont tu parles n'est pas une part intégrante de la théorie des cordes, c'est plutôt un modèle cosmologique inspiré par la théorie des cordes, parmis d'autres qui sont plus ou moins bien intégrés à la théorie.

Ensuite, je ne dirais pas que

les "cordes" génératrices des constituants des nucléons sont décrites comme fentométriques.

mais plutôt que les cordes sont les ingrédients fondamentaux (à des échelles plus petites que le femtomètre, le LHC sonde des distances de l'ordre du millième de femtomètre) qui prennent l'apparence aux plus grandes échelles non seulement des constituants des nucléons (quarks et gluons) mais aussi de toutes les autres particules connues (électrons, photons, Higgs, etc) mais aussi (et surtout) du graviton.

Pour arriver au plus près du contenu exact de notre univers (décrit par le modèle standard) on peut, dans certains modèles, enrouler les branes autour des dimensions additionnelles compactées en leur laissant la liberté de s'empiler, s'entrecouper (pour générer les caractéristiques particulières des particules) ou de se recombiner (mécanisme de Higgs). D'autres modèles (issus de la M-théorie hétérotique, avec M comme membrane mettent notre univers sur une brane à un bout du monde (end-of-the-world-brane) et une brane cachée à l'autre bout (ce qui ressemble plus dans l'esprit au modèle ekpyrotique, qui l'évoque d'ailleurs), d'autre modèles encore place notre univers en expansion accélérée sur la surface d'une "bulle" dans un espace-temps plus grand avec une constante cosmologique négative (AdS) ...

Je n'ai pas compris qui sont l'une et l'autre à la fin de tes deux phrases (en gras)

Elles sont décrites comme enroulées dans plusieurs dimensions, le nombre variant d'une à l'autre.Cependant, le terme de "brane" décrit un constituant hypothétique de notre univers, qui serait intégré à l'une d'entre elle.

Pouvez-vous m'expliquer, s'il vous plaît, ce qu'est une brane

Oui, je peux, mais ça peut devenir très chronophage si tu veux toute la vérité.

et si c'est microscopique (ce que je ne comprendrais pas car on situe hypothétiquement notre univers sur l'une d'entre elle).

Tu peux être rassuré ici, elles ne sont pas microscopiques et notre univers non plus. Elles ont même une fâcheuse tendance à remplir tout l'espace.

Tu pourras trouver plein de détails supplémentaires sur ce qu'est une brane, dans le très bon article grand public de Constantin Bachas (2010) théorie des cordes et gravité quantique (Il n'y a pas beaucoup de vulgarisation de qualité en français, faite pas des physiciens compétents, et je le déplore. Si tu lis l'anglais, les choses s'améliorent grandement).

[OpenAllHours]

Bonjour et merci pour cette très complète réponse. Je comprends mieux, et je vais approfondir en lisant cet article qui m'apparaît très instructif.

Merci Manu.

Cordialement