La rumeur des ondes gravitationnelles...

[dg2 1706]

il y a 8 minutes, Diziet Sma a dit :

Tout ça n'est pas vraiment très convaincant , mais pourquoi pas ?

Si quelqu'un dit l'avoir entendu de la bouche de Newton, je ne vois pas ce qui pourrait être plus convaincant.

 

Ah si : si deux personnes le disent.

 

Et justement, il y en a deux.

[George Black 5038]

il y a une heure, dg2 a dit :

En tout état de cause, il n'existe pas d'argument fondamentalement justifié qui inciterait à penser que le lagrangien qui produit les équations d'Einstein est trop simple. Donc il n'y a pas de "chance" à ce niveau-là.

 

On peut estimer qu'il n'y a pas de chance qui tienne si on pense qu'effectivement seule la solution correspondant au lagrangien le plus simple était seule possible. Mais c'est un parti pris.

 

En physique des particules, on ne compte plus les espoirs douchés concernant des théories considérées comme simples et naturelles.

Edited November 13, 2021 by George Black

[dg2 1706]

Il y a 19 heures, George Black a dit :

En physique des particules, on ne compte plus les espoirs douchés concernant des théories considérées comme simples et naturelles.

Le lagrangien du modèle standard est déjà compliqué et fait déjà intervenir nombre de paramètres (une bonne vingtaine me semble-t-il), donc il n'y a pas vraiment de guide sur ce qui est "naturel", "beau" ou "simple" dans un tel contexte. Par exemple, la supersymétrie est considérée par pas mal de gens comme une idée "belle" et "naturelle", il n'en demeure pas moins que le nombre de paramètres libres est assez important. De la même façon, le lagrangien MOND qui éventuellement pourrait rendre compte des données du fond diffus est d'une très, très grande complexité et chaque morceau est spécifiquement construit pour obtenir les effets désirés.

 

Pour la relativité générale, c'est très différent. Il y a un lagrangien simple, et les autres. Le lagrangien simple se réduit, par construction, aux lois de Newton (et explique donc au passage le pourquoi de la force en 1 / r²). Il contient un unique paramètre libre, qui est en gros la constante de gravitation. Tout lagrangien plus compliqué est soit en désaccord avec Newton, soit induit via des paramètres petits (et a priori arbitraires) de petites corrections.

 

 

Edited November 14, 2021 by dg2

[George Black 5038]

Il y a 6 heures, dg2 a dit :

Le lagrangien du modèle standard est déjà compliqué et fait déjà intervenir nombre de paramètres (une bonne vingtaine me semble-t-il), donc il n'y a pas vraiment de guide sur ce qui est "naturel", "beau" ou "simple" dans un tel contexte.

 

Le modèle standard de la physique des particules repose sur le groupe de jauge SU(3)_C x SU(2)_L x U(1)_Y. Effectivement, le lagrangien comporte un grand nombre de paramètres, notamment en ce qui concerne les masses des particules.

 

Mais dans les démarches historiques visant à rechercher une théorie de grande unification, on raisonne essentiellement sur les groupes de jauge. Pour chaque sous groupe du groupe du modèle standard on a une constante de couplage. L'idée de départ est donc de chercher un groupe (par exemple SU(5) ou SO(10)) qui soit le plus simple possible et incluant SU(3)_C x SU(2)_L x U(1)_Y, et possédant une seule constante de couplage.

La théorie de jauge associée a des bosons de jauge de masses nulles et agit sur des fermions de masses nulles. On espère idéalement qu'un mécanisme de brisure de symétrie permet de régler la question des masses de certains bosons de jauge et des fermions (quarks et leptons).

L'idée sous-jacente est donc que le lagrangien complexe du modèle standard émerge d'une physique fondamentalement plus simple.

 

La théorie des groupes permet donc bien d'axer une recherche vers les options les plus simples. Mais jusqu'à présent les espoirs ont été déçus. La supersymétrie est un raffinement en plus, mais décevante dans sa confrontation avec l'expérience.

 

Ce genre de démarche n'est pas nouvelle, puisqu'elle a pour origine la recherche d'une théorie de l'interaction (electro)faible. A l'origine on espérait en avoir une théorie reposant sur un groupe simple avec une seule constante de couplage. In fine, la nature repose sur SU(2)_L x U(1)_Y. En ce sens, la théorie électrofaible n'est pas considérée comme une "vraie" unification.

 

Dans un autre registre, en 1956, lorsque Wu cherche à vérifier expérimentalement la conservation de la parité dans les interactions faibles à la suite des travaux de Lee et Yang, nombreux sont les physiciens qui doutaient (même s'ils étaient convaincus de la nécessité de s'en assurer) de l'existence d'une violation de la symétrie P pour des raisons d'esthétique ou de simplicité.

 

Mes remarques avaient simplement pour but de dire que la recherche de la simplicité en physique (si elle se justifie pleinement pour des raisons méthodologiques ou en lien avec le principe du rasoir d'Ockham) n'est pas une garantie de succès assuré au moment de la confrontation à l'expérience.

 

Pour continuer et terminer avec ça, il est amusant de voir que le mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble, dans sa version originale, est le plus simple possible pour la problématique adressée. Au final, la perspective que la nature puisse être plus compliquée que cela a aussi motivé pas mal de recherches sur des scénarios divers et variés. Même si cela pose des questions, au moins en première approximation, c'est le scénario simple que semble pourtant avoir retenu la nature.

 

Pour le clin d'œil. On attribue à Einstein d'avoir dit qu'il avait abouti à la relativité générale "au prix d'une peine infinie". Si le lagrangien de la RG est élégant de simplicité, on voit aussi à quel point trouver quelque chose de simple n'est pas simple. Les évidences ne le deviennent souvent qu'une fois après avoir été découvertes.

Edited November 14, 2021 by George Black

[jackbauer 2 10309]

Enfin ! Les observations vont reprendre "fin mai"... On touche du bois !