La Théorie des Cordes

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Nous allons parler ici de ce qu’Einstein ne savait pas encore : la Théorie des Cordes. On en parle peu, mais de plus en plus ! Peu de gens le savent mais un nuage plane sur la science moderne. Notre conception actuelle du monde est basée sur la théorie de la relativité d’Einstein, cette théorie permet de comprendre les grandes échelles de notre univers : les étoiles et galaxies. Mais, d’un autre côté, il y a aussi les petites choses comme les atomes par exemple qui obéissent à un principe différent qu’on appelle la mécanique quantique.

Remontons à l’époque du Big Bang ! Le Bing Bang est une violente explosion dans un grand volume, l’univers s’est dilaté dans ce volume et a refroidi pour donner naissance à notre univers d’aujourd’hui. Mais si on revoit le film de notre histoire à l’envers, tout ce qui s‘est éloigné lors du Bing Bang se rapproche de nouveau, tout ce qui s’était refroidit redevient plus chaud, plus proche.

Combinées, les deux théories physiques, d’une part la relativité et d’autre part la quantique, s'effondrent ! Une nouvelle théorie pourrait expliquer la totalité de la nature, des plus petites bribes aux plus grandes dimensions à l’aide d’un seul élément : des cordes.

Pour comprendre le monde, on doit essayer de réunir les deux ensembles contradictoires en une seule cohérence. Ce n’est pas dit qu’on y arrivera, mais on espère en tout cas arriver à une théorie unique qui gouverne tout. Pourquoi nos deux séries de lois sont en conflit l’une avec l’autre ? Pour décrire l’univers, on utilise la théorie de la relativité générale ; alors pour comprendre la mécanique quantique, pour comprendre le conflit entre la relativité générale et la mécanique quantique, il faut rentrer dans l'infiniment petit, dans le microscopique et dans des structures incertaines.

Un monde tellement turbulent qu’il perturbe notre conception ; en plus du fait qu’il ne comporte ni la notion de l’espace ni celle du temps, on ne peut pas déterminer les choses avec précision, c’est une dimension chaotique. Pourtant, tout devrait pouvoir être expliqué par une seule équation générale.

Les particules messagères de l’électromagnétisme et celles de l'interaction faible seraient impossible à distinguer si on revient aux chaleurs extrêmes du Big Bang. Les expériences montrent que quand on revient à l’époque d’avant, l’électromagnétisme et l'interaction faible deviennent unis et on les appelle, ensemble, L’Electro-faible.

On avait une théorie qui permettait d’expliquer toute la physique dans le même langage grâce à une représentation très simple des forces, cette théorie a été baptisée le « modèle standard ».

Les créateurs du Modèle Standard ont reçu de nombreux prix Nobel, mais il se cache une omission flagrante : le modèle standard explique trois des grands phénomènes de l’infiniment petit, mais il oublie un élément fatidique : la Gravité ! Ce manquement rejette dans l’ombre la théorie des cordes.

Toutefois, John Schwartz, passionné de la théorie des cordes, observe ses anomalies. Il constate qu’on a essayé de parvenir à 4 dimensions, mais on n’obtient au final qu’un résultat bancal et peu convaincant, c’est une théorie indisciplinée. Il lui vient alors une idée géniale : peut-être que ces théories décrivent la gravité : il fallait repenser la taille des cordes pour que la théorie soit exacte. Si on pense à une taille de corde 100 milliards de milliards de fois plus petite qu’un atome, on retrouve la particule longtemps cherchée, celle qui est censée transmettre la gravité dans le modèle quantique. Il décrit ainsi la gravité dans l’univers subatomique, et se rapproche de l’unification des 4 forces.

Pour que ses convictions portent leurs fruits, il lui a fallut batailler pendant 5 ans avec un autre collaborateur contre les anomalies de la théorie des cordes. Tout le monde pensait que les cordes n’étaient pas une conception plausible justement à cause de ces anomalies, alors ils ont décidé de les calculer. Ainsi, mathématiquement, cette théorie est capable de rendre compte de chacune des 4 forces, elle peut décrire non seulement la gravitation mais aussi les autres forces. Le rêve d’Einstein pourrait se réaliser, aucune théorie n’avait jamais réussi à faire ça.

Aujourd’hui, de plus en plus de scientifiques adhèrent à cette théorie des cordes rebaptisée «La théorie du tout». Jusqu’où ira-t-on alors dans notre compréhension de l’univers ?

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Complément : Einstein



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