Pascal C03

Théorie des cordes, fausse Rolex (?) bracelets indiens et beaucoup d'idées...

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Il y a 20 heures, Mercure a dit :

En fait string a un autre sens en français (oui, je sais, c'est un mot anglais, mais c'est comme ça).

Ca risquerait de ne pas faire très sérieux, mais par contre attirerait un grand nombre de p

 

C'est vrai la théorie des ficèles ferait trop bricolage! ;-)

Et puis sur un violon français ce sont des cordes qui vibrent mais des "strings" sur un violon anglais!

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Vastes questions que tu soulèves là Alain... Je me garderai bien d'essayer d'y répondre.

 

Il ne faut cependant pas perdre de vue, comme le rappelle Aurélien Barrau, que nos merveilleuses théories qui marchent si bien (trop bien?), la RG d'une part et la QFT d'autre part, sont:

 

1) fausses à haute énergie : la RG prédit son propre effondrement de part la présence de singularités bien connues, quant à la QFT mieux vaut passer sous silence les bidouilles effectuées pour lui faire cracher des valeurs numériques de section efficace autres que l' infini (Note pour les physiciens du forum qui font des bonds sur leur chaise: je caricature, hein).

 

2) pas obligatoirement unifiable. 

Après tout comme le dit AB, rien ne prouve que la Nature soit ontologiquement mathématique, si ça se trouve il n'est pas possible de construire mathématiquement des approximations meilleures que les actuelles :P

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Citation

 

Humm tout cela et le reste au dessus  me laisse bien dubitatif 

C'est bien joli, toutes ces théorie fumeuses, mais concrètement, ça apporte quoi à la recherche ? A la science ?

C'est beau quand même l'imagination de certains . . . cosmologistes ? Matheux ? Physiciens ? ou doux rêveurs ?

 

 

@ALAING Elles ne sont pas fumeuses. Tu n'as pas un type qui un jour s'est levé et s'est dit : "Tient, si les particules étaient des cordes ?".

Historiquement, quand on étudie les particules constituées d'une paire de quarks (les mésons), leur comportement est en tout point comparable à celui d'objets qui seraient des cordes en vibration. D'où l'idée à l'époque que l'on pouvait décrire l'interaction forte en terme de cordes. C'est le travail de Gabriele Veneziano dans les années 70. Pour des raisons techniques, ça ne marchait pas si bien. Mais aujourd'hui, on sait pourquoi les mésons se comportent ainsi (il y a bien quelque chose qui se comporte comme une corde) et on utilise effectivement des outils mathématiques de la théorie des cordes pour tenter de décrire certains aspects de la force forte.

 

Il se trouve que par la suite (en 1974) Joel Scherk et John Schwarz montrent que la théorie des cordes est une théorie quantique de la gravitation. Et pendant longtemps, elle a été la seule candidate possible avant notamment la théorie de la gravitation quantique à boucles.

 

Je passe sur d'autres aspects théoriques, mais effectivement, il y avait, et il y a encore, de forts arguments théoriques en faveur de la théorie des cordes.

Donc, à la question : "qu'est-ce que ça apporte ?", réponse : La possibilité d'avoir une théorie quantique de la gravitation qui nous éclairera encore un peu plus sur l'origine et la dynamique de l'Univers ! C'est un pas supplémentaire vers la compréhension de nos origines.

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Il y a 7 heures, Alain MOREAU a dit :

À moins qu'elles n'aient aucune signification physique d'ordre spatial, et qu'il ne s'agisse que d'artifices de calculs ?

 

à l'origine, les cordistes soulevaient que ces dimensions n'étaient que des dimensions abstraites, ce que l'on nomme aussi un espace interne. C'était surtout un moyen épistémologique de faire passer la pilule de toutes ces dimensions en plus ! :D

 

Concrètement, elles seraient aussi physiques que l'est le temps en tant que dimension !

Modifié par Tournesol

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il y a 8 minutes, Tournesol a dit :

Donc, à la question : "qu'est-ce que ça apporte ?", réponse : La possibilité d'avoir une théorie quantique de la gravitation qui nous éclairera encore un peu plus sur l'origine et la dynamique de l'Univers ! C'est un pas supplémentaire vers la compréhension de nos origines.

 

Mouis, sauf que je pense qu'on sera tous morts ( et les générations futures aussi ) avant d'avoir la moindre idée réellement concrète de l'origine de l'univers ;)

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Ah !

Je vois : "concrètement" aussi physiques que le temps en tant que dimension...

Alors : réelles ou imaginaires ? ;)

En voilà un programme qu'il est complexe ! :D

Merci Tournesol !

On n'est pas sortis de l'auberge en somme...

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Il y a 6 heures, Alain MOREAU a dit :

Autre question candide Tournesol : si on peut effectivement concevoir intellectuellement que les dimensions surnuméraires soient compactifiées dans des espaces de Calabi-Yau (dont la modélisation mathématique m'échappe complètement naturellement, mais on s'en fout pour la présente) de taille égale à la longueur de Planck, la topologie selon laquelle elles y sont repliées a-t-elle des conséquences fondamentales sur les propriétés macroscopiques de l'Univers ?

 

Oui ! ;) ça joue sur les particules pouvant exister, et notamment sur les champs gouvernant la dynamique de l'Univers.

 

Citation

Je croyais pourtant avoir compris que rien de ce qui se passe en deçà de l'échelle de Planck n'avait de sens physique dans notre Univers ? Simpliste interprétation, totalement erronée donc, de ma part ?

 

Si si, ça a des conséquences, sinon ça n'aurait aucun intérêt ;) 

 

Citation

 

Parce que si chaque variété produit une classe d'univers différente, on n'est pas sorti de l'auberge avec 10^x variétés possibles...

(car je crois deviner qu'on n'en connaît même pas l'ordre de grandeur réel, me trompe-je ?)

 

 

Si, on en a vaguement une idée, le fameux 10500;) Et encore...

Mais oui, c'est ce qui rend le problème compliqué !

 

Citation

D'ailleurs, cette taille caractéristique de 10^-35m est une conséquence de quoi ?

 

Comme l'a dit @PascalD, cela provient d'une analyse dimensionnelle qui permet d'estimer à quelle échelle les effets de la gravitation devraient devenir incontournables à petite échelle. 

 

Citation

C'est la taille maximum autorisée, ou elle vaut par définition exactement la longueur de Planck pour des raisons techniques intrinsèques ?

 

En fait, Ignatios Antoniadis a montré le premier que l'on n'était pas contraint par l'échelle de Planck, et que l'échelle de compactification pouvait se jouer à des valeurs plus grandes, correspondant aussi à des énergies plus petites que l'énergie de Planck, et pourquoi pas, à l'échelle du TeV. Ce qui a pas mal excité les théoriciens et les expérimentateurs, car si l'échelle des cordes n'est plus l'échelle de Planck, alors la théorie des cordes devient testable dans les accélérateurs.

 

Citation

PS : me gourre-je ou ton nouvel avatar est une représentation symbolique d'un tel espace ?

 

C'est bien ça ! ;) 

 

Modifié par Tournesol
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Merci infiniment, Tryphon, c’est un réel plaisir de te lire !

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Il y a 2 heures, roul a dit :

Ne peut on pas remplacer ces cordes par des champs décrivant la théorie quantique?

 

Oui et non. Les cordes ont donc une extension spatiale à une dimension, contrairement aux particules qui sont ponctuelles. 

 

Si dans la théorie on fait tendre la longueur caractéristique de la corde vers zéro, on peut dériver une théorie du champ inspirée par la théorie des cordes. Mais ce n'est pas la théorie des cordes. Mais ça permet d'en tester certains aspects.

 

Les cordes apportent vraiment un truc en plus !

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Il y a 6 heures, Cédric Perrouriefh a dit :

@Tournesol Dis-moi si je me trompe, mais ce qui ressort globalement de ton intervention, c'est qu'en l'état actuel des choses il n'y a pas vraiment moyen de confronter la théorie des cordes à l'observation. C'est bien ça ?

 

Si, en partie. Cf la conjecture de Vafa qui envisage qu'aucune variété de Calabi-Yau ne puisse donner le modèle d'Univers observé au niveau cosmologique.

Mais il y a aussi le concept d'extradimension large, i.e. des dimensions supplémentaires compactifiées à des échelles plus grandes que la longueur de Planck et qui conduisent à des états observables dans les accélérateurs.

 

Toutefois, ce qu'il faut retenir, c'est qu'il n'y a pas de Théorie des Cordes mais plutôt des modèles des cordes. Donc, on peut éliminer des scénarios, mais pas tous.

 

Pour reprendre l'expression d'un ami, le rôle de l'expérimentateur actuellement, dans ces domaines, c'est de tuer des modèles ! ;)

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Il y a 2 heures, Alain MOREAU a dit :

Les cordes proposent-elles - entre autres - des explications aux liens sous-jacents qui lient entre elles les différentes constantes fondamentales justement, ou au hiatus vertigineux entre densité d'énergie du vide cosmologique vs quantique ?

 

C'est ce qui est espéré en tout cas. Par exemple, il y a le problème dit de hiérarchie (en fait il y en a plusieurs formulations ou versions).

Un exemple de problème de hiérarchie vient avec la masse des quarks et des leptons via l'interaction avec le champ de Higgs. Il y a des couplages différents, qui conduisent à des écarts de masses qui varient de manière exponentielle. Et personne ne sait pourquoi. Dans le modèle standard, il s'agit de paramètres introduits dans le modèle à partir de l'expérience, mais personne ne sait pourquoi il y a de tels écarts !

 

Un autre exemple, c'est l'écart considérable qu'il y a entre l'intensité de la force gravitationnelle et les intensités des autres forces.

Par exemple, si la force nucléaire forte vaut 1, la force électromagnétique est 100 fois plus faible que la force forte, et la force nucléaire faible est mille fois plus faible que la force électromagnétique (donc 100'000 fois plus faible que la force forte).

Or, la gravitation est 100 milliards de milliards de milliards de milliards de fois plus faible que la force électromagnétique !

L'écart est considérable avec les autres forces, et personne ne sait pourquoi !

 

En fait, on a des éléments de réponses possibles. Dont certaines ne sont pas nécessairement liées directement à la théorie des cordes. 

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Oui merci pour ta réponse Tournesol. J'ai voulu modifier mon message pour le nuancer un peu, mais mon réseau mobile (très faible) est tombé juste à ce moment là, du coup il est resté en l'état. Bon, je pense que ça n'aurait de toute façon rien changé à la réponse...

 

il y a 11 minutes, Tournesol a dit :

Pour reprendre l'expression d'un ami, le rôle de l'expérimentateur actuellement, dans ces domaines, c'est de tuer des modèles !

 

Je vois l'idée, c'est bien dit ! ;)

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il y a une heure, Tournesol a dit :

Historiquement, quand on étudie. . .

 

N'était ce pas une question d'unifier le tout petit avec le très grand?

Merci pour nous éclairer.

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il y a 1 minute, Cédric Perrouriefh a dit :

 

il y a 14 minutes, Tournesol a dit :

Pour reprendre l'expression d'un ami, le rôle de l'expérimentateur actuellement, dans ces domaines, c'est de tuer des modèles !

 

Je vois l'idée, c'est bien dit ! ;)

 

Dans ce contexte, les physiciens phénoménologistes ont un rôle important.

Le job des gens qui font de la phénoménologie, c'est :

 

1. Soit de trouver des modèles simples pour expliquer des phénomènes physiques, des observations, que l'on ne comprend pas bien, et ce dans le but de donner des indices sur la nature d'une théorie plus profonde et/ou fondamentale. Un peu comme le modèle de Bohr de l'atome qui est une étape nécessaire dans la construction de l'édifice de la physique quantique, même si le modèle de Bohr est un bricolage de la mécanique classique. Le modèle de Bohr est un modèle phénoménologique.

 

2. Soit de trouver des moyens d'extraire de constructions théoriques inachevées (comme la théorie des cordes) des modèles simples, mais permettant de prédire des nouveaux phénomènes physiques observables pour contraindre les édifices inachevés.

 

Dans un cas comme dans l'autre, la phénoménologie permet de débroussailler la zone de recherche. Mais le phénoménologiste ne travaille pas nécessairement directement à la construction des théories fondamentales. Il est plus (à mon avis) à l'interface entre le physicien mathématicien et le physicien expérimentateur.

 

En ce qui me concerne, je suis sur le volet 2 ;) Je ne fais pas directement de théorie des cordes, je ne cherche pas de solution à un problème de hiérarchie. Je cherche juste des moyens théoriques pour voir ce que ce genre de théories peut nous apprendre expérimentalement, et à proposer et monter des expériences dans ce sens.

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Ok ok ! Ça donne un peu le vertige tout ça quand même ! o.O

Merci Tournesol pour ta patience et toutes ces réponses passionnantes à nos questions forcément plus ou moins naïves (en tout cas les miennes le sont) selon le niveau des intervenants ;)

(je ne mesure pas non plus toutes les implications, naturellement, du minuscule bout de ma lorgnette)

Ce serait formidable si on pouvait tester cela un jour dans un collisionneur !

Il y a la moindre chance, selon toi, à des énergies potentiellement atteignables ?

Les arguments de l'italien tiennent la route sur une compactification possible à (beaucoup) plus grande échelle que celle de Planck ?

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Il y a 3 heures, Alain MOREAU a dit :

Qu'il existe forcément une cohérence entre les différentes lois fondamentales qui gouvernent le fonctionnement de notre univers n'a rien d'étonnant par principe, puisqu'il existe et qu'elle est indispensable pour qu'il existe

 

Juste sur ça, Pascal l'a déjà dit et c'est dans la conf de Barrau à un moment je crois. Ce que tu dis là, c'est ce qu'on a tendance à se dire, mais rien ne le prouve en fait. Rien ne dit qu'ultimement l'univers réponde à une cohérence à proprement parler…. Ni à la cohérence telle que nous la concevons, ni à une cohérence absolue, dont on peut poser le concept sans espoir d'avoir idée un jour de savoir ce qu'elle est. 

La cohérence est un impératif de compréhension de l'esprit humain, et qui a permis de fait d'avancer considérablement dans la compréhension du réel. Donc pour l'instant, on peut dire que c'est le cas jusqu'à un point assez avancé. Mais qu'il y réponde jusqu'au bout, ça, nous n'en savons rien….

 

Evidemment, si c'était ça, ce serait encore (un peu) plus dur à encaisser que tout ce qu'on doit déjà encaisser, distances inimaginables, etc. etc. etc.

 

 

…. Bon, je vais me servir un p'tit whisky, ça ira mieux xD…..

 

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il y a 43 minutes, Alain MOREAU a dit :

Il y a la moindre chance, selon toi, à des énergies potentiellement atteignables ?

 

En toute franchise, je ne ferais aucun pari là dessus ! :D Dans un sens ou dans l'autre ! Le fait de ne rien avoir détecté en ce qui concerne SUSY ou autre chose au LHC pourrait bien aller (mais bon, la question demeure polémique) dans le sens de ce que l'on nomme informellement le grand désert : En gros, le modèle standard serait valide jusqu'à l'échelle de Planck, et il n'y aurait rien à voir d'ici là ! Remballez vos accélérateurs les gars ! :D

Même si on est quelques-uns à avoir publié des papiers montrant que l'on pourrait avoir une signature de l'échelle de Planck à basse énergie, donc pas dans un accélérateur ;) 

 

il y a 43 minutes, Alain MOREAU a dit :

Les arguments de l'italien tiennent la route sur une compactification possible à (beaucoup) plus grande échelle que celle de Planck ?

 

Alors là, je ne résiste pas à balancer une anecdote croustillante.

Il y a quelques années, lors d'une conférence HEP, je suivais une session parallèle consacrée à la théorie des cordes.

 

Après une présentation d'un jeune chercheur post-doc évoquant les extra-dimensions larges, un membre du public (qui pourtant avait fait une présentation juste avant mais sur un autre problème liés aux cordes) pose en gros la question suivante (in english in the text) :

"Mais au fait, comment justifie-t-on d'une telle échelle de compactification conduisant à des énergies de l'ordre du TeV ?".

 

Silence dans l'assemblée ! Le jeune chercheur semblait embarrassé, avouant qu'il ne savait pas vraiment pourquoi. (Je connaissais la réponse, et je pensais que tout le monde la connaissait, ou presque.)

Un homme d'un certain âge (connu dans le milieu ;)) éclate de rire et répond : 

"C'est arbitraire ! C'est juste que cela correspond aux échelles d'énergies testables au LHC ! On aurait pu prendre n'importe quoi d'autre au-delà du TeV, ça marche encore !".

Et c'est la bonne réponse ! ;) 

 

Voilà voilà ;) Ce n'est pas une critique des extra-dimensions larges. Il est justement passionnant de voir que les théories (des cordes ou autres) reposant sur ce concept sont souples. 

En revanche, c'est une critique de certains théoriciens qui n'ont pas assez creusé la bibliographie !

Je ne compte pas les papiers où au fil du temps et des citations, un ansatz ou une conjecture sont considérés comme des théorèmes.

 

Modifié par Tournesol
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@Motta (à propos du breuvage délectable ;)) :

Salop ! Je m'en servirai bien un aussi pour trinquer avec toi : ça manque un peu ici parfois, quand même ! ;)

Soit. J'entends bien le bémol à mon propos.

S'il existe une limite ultime à notre compréhension du réel, elle pourrait en effet résider dans cette possible non-cohérence...

Qui sait...

Cependant je n'aimerais pas être confronté à pareille déconvenue s'il devait en être ainsi : ça foutrait en l'air l'esthétique entière de l'oeuvre !

Une faute de goût choquante pour un esprit humain épris d'harmonie et de symétrie ;):)

 

Modifié par Alain MOREAU
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"Ce qui est incompréhensible, c’est que le monde soit compréhensible.”

Albert Einstein.

 

Effectivement, rien ne garantit que la nature obéisse jusqu'au bout à des logiques mathématiques. Ou même à des logiques tout court...

Tiens, en passant je suis tombé sur un truc qui m'a plu : "Le hasard, c'est Dieu qui passe icognito".

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Ah ben alors je termine mon verre à ta santé, en pensant à toi ;):) !

 

Ceci dit, réflexion faite, pas besoin de se servir un deuxième verre !! Ça va mieux, beaucoup mieux, passskeu : si tel était le cas, en réalité on ne le saura strictement jamais, par définition. Ah ah !!!!  

Ben ouais quoi : les physiciens continueront jusqu'au fin fond de l'éternité à chercher toujours encore des lois plus fondamentales, permettant de retrouver la cohérence, et nous, et les descendants des descendants de nos descendants, on continuera toujours à espérer qu'ils les trouvent !!! Donc il y a peut-être un mauvais coup qui se prépare, mais on ne le verra jamais passer xD …..

 

 

EDIT : réflexion faite, c'est vertigineux aussi…. Mais bon, un verre après stop xDxD ….

 

 

Modifié par Motta
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 @Tournesol : d'accord ! Je commence à saisir le tableau...

Testons donc sans relâche...

Dans ce contexte il me semble plus pertinent que jamais de se servir un petit breuvage sympathique (pour moi ce sera un petit rhum arrangé à cette heure locale tardive :))

À votre santé les amis, et merci infiniment pour cette discussion stimulante, qui nous change agréablement des stupidités que vous proférez habituellement ("les cons ça ose tout......" :D)

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il y a 3 minutes, Alain MOREAU a dit :

Salop ! Je m'en servirai bien un aussi pour trinquer avec toi : ça manque un peu ici parfois, quand même ! ;)

Soit. J'entends bien le bémol à mon propos.

 

Une question qui revient souvent au niveau du public concernant l'expérience que je supervise, c'est : "Mais vous pensez vraiment que ça va marcher ?".

Les gens sont souvent surpris de ma réponse (bien rodée maintenant) :

"Je n'en sais rien, mon rôle est juste d'essayer d'ouvrir des portes pour voir si ce qu'il y a derrière est intéressant ou non, et d'éventuellement les refermer. Éliminer des voies possibles, c'est augmenter ses chances de trouver le bon chemin et d'arriver au bon endroit un jour, pour moi ou quelqu'un d'autre. Si ça ne marche pas, je serais bien entendu déçu, mais au moins j'aurais vécu une belle aventure. Maintenant, de vous à moi, ce que nous cherchons me paraît tellement lourd de conséquences que j'ai du mal à concevoir que cela puisse marcher !".

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il y a une heure, Kaptain a dit :

"Ce qui est incompréhensible, c’est que le monde soit compréhensible.”

 

Juste, pour dire un mot là-dessus, c'est une question philosophique importante aussi, notamment kantienne et post-kantienne. Qu'est-ce qui fait que les catégories que nous avons en tête (pour simplifier) correspondent à quelque chose dans le réel, qu'elles nous permettent de débrouiller (du moins jusqu'à un certain point) ce qui existe et d'en formuler les lois ? Pure contingence ? La question est à la fois vertigineuse et capitale. On peut y répondre un peu plus avant qu'avec juste l'étonnement premier qu'on peut en avoir (légitimement). 

 

Un livre vraiment passionnant sur ça, et très important (mais bon, c'est de la philo quoi, disons qu'il faut quand même être habitué un peu aux lectures philosophiques ) :

 

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Il y a 9 heures, Motta a dit :

Un livre vraiment passionnant sur ça, et très important (mais bon, c'est de la philo quoi, disons qu'il faut quand même être habitué un peu aux lectures philosophiques ) :

 

Mon cher Motta, la philo sur Astrouf... y'en a qu'ont essayé… bref….

Tryphon,  me dis pas que tu vas acheter ce bouquin ??!?.. Si oui, fais le passer ensuite à l'ineffable PascalD..

 

:D:D:D-_-

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