On n’a même pas essayé de le trouver. C’est la torsion.
Les physiastes à la recherche d’une meilleure maîtrise de la gravité quantique se sont précipités tête première dans l’ADN de la théorie des cordes. C’était tout à fait accidentel. Ils sondaient les collisions de particules de haute énergie. Ils voulaient corriger les maths. Au lieu de cela, ils ont trouvé des cordes.
Couper La Pomme
Imaginez une pomme. Tu l’as coupé en deux. Puis les quartiers. Jusqu’aux molécules. Atomes. Des protons. Quarks.
La théorie des cordes dit que vous pouvez aller plus loin. Plus profond que les protons. La nature n’est pas faite de points. Il est fait de fils vibrants.
Cela ressemble à de la science-fiction, mais les racines sont anciennes. Développé dans les années 60. Le but? Fusionnez les petites choses avec les grandes choses.
- La mécanique quantique * manipule le minuscule. * Relativité générale * gère la gravité. Ils se détestent. Mathématiquement. Lorsque vous essayez de forcer la gravité dans la boîte quantique, les équations explosent. Ils cassent.
La théorie des cordes offre une issue. Remplacez les particules ponctuelles par des boucles de chaîne. Secouez la ficelle différemment. Vous obtenez des particules différentes. Une secousse est un électron. Un autre est un *graviton — – le porteur fantomatique de la gravité. Il exige également au moins 10 dimensions. Nous n’en voyons que quatre. Le reste? Caché.
Tester ça? Impossible. Tout de suite.
Pour voir une corde, il faut une énergie qui défie l’imagination. Un accélérateur de particules de la taille de toute notre galaxie. On n’a pas ça.
Donc, les physiciens ont triché. Ou est devenu intelligent. Ça dépend à qui tu demandes.
Bootstrap Ou Buste
Si vous ne pouvez pas regarder directement, regardez de côté.
Une équipe de Caltech, NYU, et un institut de Barcelone ont décidé d’utiliser la méthode “bootstrap”. Ignorez toute la théorie. Commencez avec presque rien. Quelques règles de base sur la façon dont la nature devrait se comporter aux énergies extrêmes.
Voyez ce que les mathématiques sortent.
Ils ont commencé avec des hypothèses minimales. Juste un comportement de dispersion. Puis, sans qu’on le sache, les mathématiques ont augmenté les ficelles.
“Les cordes sont juste tombées.”
Clifford Cheung de Caltech dit qu’ils n’avaient aucune hypothèse sur les chaînes. Pas de chaînes dans l’entrée. Pourtant, la sortie? Pure signature de la théorie des cordes.
“Nous n’avons pas du tout commencé avec des cordes… la solution contenait la pierre angulaire.”
Est-ce une preuve? Non.
C’est important parce que les mathématiques auraient pu aller n’importe où. Ce n’est pas le cas. Il a suivi un chemin unique directement dans le royaume filandreux.
Une Tour Infinie De Déchets
Voici ce qu’ils ont trouvé: le spectre des cordes.
À la fin des années 60, Gabriele Veneziano a vu un gâchis de données. Les collisionneurs de particules crachent un jet de “déchets” — des particules de masse variable. Personne ne savait ce qu’ils étaient. Veneziano a écrit une fonction. Il s’adapte parfaitement.
Il a révélé une tour infinie de particules. Augmentation de masse. Rotation croissante. Commandé. Chaotique.
“Personne n’avait la moindre idée de ce qui se passait.”
Nous avons réalisé plus tard que ces particules sont comme des harmoniques musicales. Une corde de violon. Note fondamentale. Puis des harmoniques.
La théorie des cordes est une musique pour la réalité. Différentes vibrations. Différentes particules.
Puis vint 1974. John Schwarz et Joel Scherk ont eu une révélation.
La théorie ne s’adaptait pas seulement aux particules. Il *devait * inclure la gravité.
Personne ne se souciait de la gravité à l’époque. Vraiment. Les physiciens étaient dans les choses difficiles. Mais la relativité générale se décompose à haute énergie. C’est une approximation à faible énergie. Théorie des cordes? Il reste bien élevé. Il a conservé sa forme lorsque d’autres se sont effondrés.
Schwarz se souvient de l’excitation.
“Une version de la théorie des cordes pourrait fournir… une théorie quantique unifiée.”
Une corde, de nombreuses vibrations. Cordes ouvertes. Cordes fermées. Photons. Gravitons. Tous dansant dans le même cadre.
Quand La Gravité Se Trompe
Parlons du mode de défaillance.
Les collisions à haute énergie près de la physique standard de l’épave à l’échelle de Planck. Vous croquez les chiffres avec la relativité générale?
Boum. Infinités. Absurdité.
“Si vous prenez la relativité générale… vous obtenez un résultat qui n’a aucun sens nouveau. Tout se brise complètement.”
La théorie des cordes esquive cela. Il a un truc: l’ultra-douceur.
Au fur et à mesure que l’énergie augmente, les interactions se lissent. Ils cessent d’être violents. Ils arrêtent de se disperser de manière si agressive. Le calcul reste calme. Il ne diverge pas à l’infini.
Cheung le dit de cette façon. Particules à ces énergies? Ils veulent à peine toucher.
“C’est comme les particules… préfère passer librement.”
Les chercheurs ont utilisé deux idées fondamentales pour forcer le calcul:
– Comportement ultra-doux
– Zéros minimaux (limites sur l’endroit où la probabilité atteint zéro)
Ces deux règles ont forcé la solution.
Vieilles Idées, Nouvelle Vie
Clifford Cheung appelle cette méthode comme un puzzle de sudoku. Quelques indices. Une grille parfaite.
“L’ironie profonde est… super rétro. C’est un vieux.”
C’est en fait de l’histoire ancienne en physique. L’idée de bootstrap est ancienne. Steven Frautschi. Geoffrey Mâche. Ils ont joué à ce jeu dans les années 60 avant qu’il ne s’éteigne.
“Ils n’ont pas commencé avec de la ficelle… mais plutôt des solutions sont apparues.”
Hirosi Ooguri de Caltech appelle cela un renouveau. Les outils sont meilleurs maintenant. Nous comprenons les bases plus profondément. Nous pouvons traduire les hypothèses en prédictions plus rapidement.
L’équipe — y compris Grant Remmen de NYU — a montré que les règles de cohérence de base mènent directement à la tour infinie de particules massives.
C’est apparu automatiquement.
De presque rien.
Référence: “Cordes de presque rien”. Accepté dans les lettres d’examen physique. Est ce que je: 10.111/cw4p-cq7
Le financement provenait du DOE américain, des instituts Caltech, de la bourse NYU et des fonds de la prochaine génération de l’UE. Michele Tarquini et Francesco Sciotti ont également contribué.
Nous avons trouvé des chaînes en les ignorant. Ça te fait te demander. L’univers se résout – il simplement en mathématiques?
Peut-être.
