{"id":1751,"date":"2011-07-28T17:00:28","date_gmt":"2011-07-28T21:00:28","guid":{"rendered":"http:\/\/agoratheque.yprovencal.ep.profweb.qc.ca\/?page_id=1751"},"modified":"2011-07-29T07:34:01","modified_gmt":"2011-07-29T11:34:01","slug":"2-3-d-le-probleme-de-l%e2%80%99unification-theorique","status":"publish","type":"page","link":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/?page_id=1751","title":{"rendered":"2.3 D. Le probl\u00e8me de l\u2019unification th\u00e9orique"},"content":{"rendered":"
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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 La pertinence pour la recherche du fameux probl\u00e8me de l\u2019unification des quatre interactions dites fondamentales sera reconsid\u00e9r\u00e9e en se basant sur le caract\u00e8re non pythagoricien des th\u00e9ories qui sont cens\u00e9es \u00eatre ainsi r\u00e9unies. Pour ce faire, une \u00e9valuation sera ici esquiss\u00e9e de la recherche th\u00e9orique dite des \u00ab\u00a0supercordes\u00a0\u00bb, dont le but est pr\u00e9cis\u00e9ment d\u2019unifier les quatre interactions de base.\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 1. La th\u00e9orie des supercordes\u00a0: d\u2019une extrapolation \u00e0 l\u2019autre<\/em><\/strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 La th\u00e9orie des supercordes est la plus connue des th\u00e9ories qui sont aujourd\u2019hui propos\u00e9es afin d\u2019unifier les quatre interactions fondamentales de la physique. Elle fournit un cadre explicatif plus g\u00e9n\u00e9ral que celui de n\u2019importe quelle des th\u00e9ories \u00e9tablies. Elle permet en principe de s\u2019attaquer \u00e0 des questions que les th\u00e9ories \u00e9tablies ne consid\u00e8rent pas, telles que par exemple la d\u00e9termination des masses des particules \u00e9l\u00e9mentaires, des constantes de couplage ainsi que des dimensions de l\u2019espace-temps1<\/sup><\/a>. Certains th\u00e9oriciens des supercordes pensent que les \u00e9nigmes de la m\u00e9canique quantique pourront \u00eatre reformul\u00e9es et r\u00e9solues gr\u00e2ce \u00e0 cette th\u00e9orie. Toutefois, la th\u00e9orie pr\u00e9sente certains d\u00e9fauts qui, aux yeux de plusieurs, la d\u00e9parent grandement. Ainsi la d\u00e9termination des \u00e9quations de la th\u00e9orie \u00e0 partir des principes de base s\u2019av\u00e8re des plus difficiles, si bien qu\u2019on doit encore se contenter de versions tr\u00e8s approximatives. Les th\u00e9oriciens des supercordes reconnaissent qu\u2019il faudra d\u00e9velopper de nouveaux outils th\u00e9oriques pour y parvenir2<\/sup><\/a>.\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 L\u2019un des avantages les plus importants de cette th\u00e9orie r\u00e9side sans doute dans le concept m\u00eame des cordes \u00e9l\u00e9mentaires pos\u00e9es comme \u00e9tant de taille finie, contrairement aux particules \u00e9l\u00e9mentaires du mod\u00e8le standard, qui sont pos\u00e9es comme ponctuelles. D\u2019apr\u00e8s la th\u00e9orie des supercordes, les particules \u00e9l\u00e9mentaires ponctuelles y sont remplac\u00e9es par des \u00ab\u00a0cordes\u00a0\u00bb \u00e9l\u00e9mentaires non ponctuelles, mais dont la taille est assez petite pour se trouver bien au-del\u00e0 de la limite d\u2019observabilit\u00e9 effective. Cela permet, selon les th\u00e9oriciens des cordes, d\u2019\u00e9viter les infinis qui ont impos\u00e9 l\u2019utilisation des m\u00e9thodes de renormalisation. Du coup, le concept de corde \u00e9l\u00e9mentaire permet de poser une limite aux fluctuations quantiques qui se produisent aux \u00e9chelles subplanckiennes. En outre, il permet m\u00eame de se d\u00e9faire des probl\u00e8mes pos\u00e9s par les singularit\u00e9s telles que celles des trous noirs ou du big bang.\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Les adeptes de la th\u00e9orie des supercordes laissent parfois voir leur pr\u00e9suppos\u00e9 pythagoricien en laissant entendre que la th\u00e9orie des supercordes serait la th\u00e9orie physique d\u00e9finitive<\/em>. Si tel \u00e9tait le cas, cela signifierait que la th\u00e9orie quantique, ou le mod\u00e8le standard des particules, n\u2019aurait pas de seuil de r\u00e9futabilit\u00e9 potentielle et que la th\u00e9orie des supercordes h\u00e9riterait naturellement de cette situation providentielle. La conviction de certains chercheurs d\u2019\u00eatre sur le point de disposer de la th\u00e9orie d\u00e9finitive (dite aussi \u00ab\u00a0th\u00e9orie du tout\u00a0\u00bb ou \u00ab\u00a0th\u00e9orie ultime\u00a0\u00bb) d\u00e8s que les probl\u00e8mes de ponctualit\u00e9 ou de singularit\u00e9 seront surmont\u00e9s signifie que, dans leur esprit, il n\u2019y a pas de r\u00e9futabilit\u00e9 potentielle \u00e0 consid\u00e9rer ni d\u2019extrapolation exc\u00e9dante et que les th\u00e9ories dites fondamentales sont \u00e0 consid\u00e9rer comme v\u00e9rifi\u00e9es parfaitement m\u00eame l\u00e0 o\u00f9 on ne les a jamais test\u00e9es. Comme ils ne discernent pas clairement les limitations de r\u00e9futabilit\u00e9 des limitations endoth\u00e9oriques, ils pr\u00e9supposent naturellement que les limitations intrins\u00e8ques de la m\u00e9canique quantique se confondent avec les limitations issues des relations d\u2019incertitude de Heisenberg et, en particulier, la limitation li\u00e9e \u00e0 la dimension de Planck3<\/sup><\/a>.\u00a0\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Cela ne signifie d\u2019ailleurs pas que la th\u00e9orie des supercordes soit vaine et sans pertinence. Cette th\u00e9orie est susceptible de faire avancer la recherche et, en fait, elle a d\u00e9j\u00e0 commenc\u00e9 \u00e0 le faire. Elle a fourni de nouveaux outils th\u00e9oriques qui, m\u00eame s\u2019ils ne permettent pas encore de faire des pr\u00e9dictions testables, ont fait avancer la compr\u00e9hension sur certains points. Par ailleurs, il est possible de montrer que, m\u00eame si cette th\u00e9orie n\u2019est pas r\u00e9futable au sens habituel, elle peut \u00eatre d\u00e9pass\u00e9e. Avec les d\u00e9veloppements futurs de la recherche, d\u2019autres mod\u00e8les th\u00e9oriques pourront vraisemblablement la surpasser, que ce soit sur le plan de la capacit\u00e9 th\u00e9orique \u00e0 expliquer ou sur celui de la testabilit\u00e9 exp\u00e9rimentale. De nouveaux mod\u00e8les seront peut-\u00eatre capables d\u2019expliquer les d\u00e9fauts intrins\u00e8ques de la th\u00e9orie actuelle des supercordes et, par exemple, de localiser sa ligne de r\u00e9futabilit\u00e9 potentielle.\u00a0\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 2. La pertinence du probl\u00e8me actuel de l\u2019unification<\/em><\/strong>\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 On peut consid\u00e9rer l\u2019unification th\u00e9orique en physique comme l\u2019\u00e9laboration d\u2019une th\u00e9orie synth\u00e9tique qui inclurait la description des quatre forces fondamentales, en plus d\u2019id\u00e9es cl\u00e9s telles que le concept de spin ou les sym\u00e9tries de jauge. Cela signifie, pense-t-on, que toute contradiction entre les th\u00e9ories ou les principes fondamentaux serait enfin surmont\u00e9e.\u00a0En particulier, on croit que, si on arrivait \u00e0 surmonter les contradictions entre la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale et la m\u00e9canique quantique, cela suffirait pour que l\u2019unification th\u00e9orique soit effective.\u00a0\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Cette conception de l\u2019unification th\u00e9orique comporte une certaine confusion. Pr\u00e9tendre qu\u2019il suffirait d\u2019\u00e9laborer une telle th\u00e9orie pour consid\u00e9rer l\u2019\u00e9difice th\u00e9orique termin\u00e9 ou quasi termin\u00e9 est trompeur. Car rien n\u2019indique que cette th\u00e9orie serait d\u2019embl\u00e9e exempte de seuil de r\u00e9futabilit\u00e9. Ainsi, m\u00eame si elle \u00e9tait d\u00e9nu\u00e9e de toute contradictions internes, il ne serait pas s\u00fbr qu\u2019elle serait en mesure de rendre compte des observations qui seront faites plus tard et, de ce fait, il n\u2019est pas s\u00fbr, non plus, qu\u2019elle offrirait une repr\u00e9sentation valable de la r\u00e9alit\u00e9 physique. En outre, ce projet n\u2019inclut rien en ce qui touche \u00e0 l\u2019unification de la recherche elle-m\u00eame. Il ne contribue nullement, par exemple, \u00e0 \u00e9tablir la coh\u00e9rence conceptuelle de la recherche.\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Si on suppose que les proc\u00e9d\u00e9s d\u2019observations continueront de progresser comme ils l\u2019ont fait depuis les d\u00e9buts du d\u00e9veloppement conjoint de la recherche, la limite d\u2019observabilit\u00e9 effective va continuer de progresser et, vraisemblablement, la science continuera de s\u2019enrichir de l\u2019observation de nouveaux ph\u00e9nom\u00e8nes. Il resterait donc tout \u00e0 fait possible que le seuil de r\u00e9futabilit\u00e9 de cette th\u00e9orie physique unifiante (telle que d\u00e9crite ci-dessus) soit un jour atteint et d\u00e9pass\u00e9. En outre, si l\u2019on suppose, comme cela est naturel, que de nouveaux concepts ou mod\u00e8les th\u00e9oriques appara\u00eetront, cela signifie que cette th\u00e9orie unifiante pourra \u00eatre d\u00e9pass\u00e9e elle-m\u00eame par d\u2019autres th\u00e9ories. Celle-ci n\u2019aurait donc jamais \u00e9t\u00e9 autre chose qu\u2019une synth\u00e8se des th\u00e9ories qui sont actuellement vues comme fondamentales \u2013 la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale et la m\u00e9canique quantique \u2013 avec leurs propres seuils internes de r\u00e9futabilit\u00e9.\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Il est possible, donc, de consid\u00e9rer que le probl\u00e8me de l\u2019unification, tel que formul\u00e9 ci-dessus, n\u2019est pas pertinent du point de vue de la recherche scientifique et qu\u2019il est m\u00eame incoh\u00e9rent. En fait, d\u2019apr\u00e8s les donn\u00e9es d\u2019observation qui sont effectivement disponibles, les th\u00e9ories de base actuelles ne se contredisent pas. Elles ne se contredisent qu\u2019au-del\u00e0 de la limite d\u2019observabilit\u00e9. Cela signifie, entre autres choses, que l\u2019on ne sait pas encore laquelle des deux th\u00e9ories de base sera d\u2019abord prise en d\u00e9faut par les avanc\u00e9es futures des moyens observationnels. Il est bien possible qu\u2019\u00e0 long terme, les deux seront prises en d\u00e9faut. On peut estimer que les th\u00e9ories de base de la physique actuelle sont mutuellement compatibles puisqu\u2019il suffirait logiquement que l\u2019une des deux soit approximative pour que, vraisemblablement, disparaissent les contradictions constat\u00e9es. Ce n\u2019est que lorsqu\u2019on les suppose toutes les deux pythagoriciennes qu\u2019il y a n\u00e9cessairement contradiction. Ainsi la contradiction est davantage dans l\u2019interpr\u00e9tation pythagoricienne que dans les deux th\u00e9ories m\u00eames.\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 De fa\u00e7on plus g\u00e9n\u00e9rale dans l\u2019histoire de la recherche on peut constater que, d\u00e8s qu\u2019on les consid\u00e8re comme pythagoriciennes, les meilleures th\u00e9ories disponibles \u00e0 un moment donn\u00e9 ne sont pas compatibles avec celles qui surviennent plus tard. Cela a \u00e9t\u00e9 le cas des mod\u00e8les grecs, bien s\u00fbr, mais aussi des th\u00e9ories classiques. Ce sera vraisemblablement le cas des th\u00e9ories de base actuelles. La recherche \u00e0 long terme s\u2019accommode donc bien de th\u00e9ories qui sont incompl\u00e8tes, ou qui, \u00e0 un certain moment, s\u2019av\u00e8rent math\u00e9matiquement incompatibles entre elles ou avec celles qui les suivent. Elles peuvent tout \u00e0 fait servir \u00e0 l\u2019avancement de la science. Et il se pourrait que les th\u00e9ories \u00e0 venir, m\u00eame si elles sont tr\u00e8s diff\u00e9rentes des th\u00e9ories de base actuelles, soient encore math\u00e9matiquement incompatibles entre elles ou avec d\u2019autres, qui viendront encore plus tard.\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 On a montr\u00e9, ci-dessus, que le programme de recherche d\u2019Alan Kostelecky consiste \u00e0 d\u00e9velopper d\u00e9lib\u00e9r\u00e9ment la recherche observationnelle de fa\u00e7on \u00e0 localiser le seuil de r\u00e9futation d\u2019un principe qui jusqu\u2019alors a \u00e9t\u00e9 jug\u00e9 fondamental. Un programme plus g\u00e9n\u00e9ral du m\u00eame type consisterait \u00e0 \u00e9tendre ce type d\u2019enqu\u00eate \u00e0 toutes les th\u00e9ories et principes de base actuels. Et un autre programme, en quelque sorte sym\u00e9trique du pr\u00e9c\u00e9dent, concernerait plut\u00f4t le d\u00e9veloppement des outils th\u00e9oriques. Il s\u2019agirait par exemple de chercher de nouveaux mod\u00e8les th\u00e9oriques capables de rendre compte des observations actuelles avec diff\u00e9rents sc\u00e9narios de d\u00e9veloppements futurs pour l\u2019observabilit\u00e9 potentielle. Il s\u2019agirait d\u2019exploiter le polymorphisme math\u00e9matique des th\u00e9ories physiques en cherchant \u00e0 l\u2019\u00e9tendre. Cette id\u00e9e signifie, en d\u2019autres termes, que les th\u00e9oriciens devront chercher de nouveaux mod\u00e8les dans lesquels les principes de sym\u00e9trie actuels seront tous vus comme des principes de sym\u00e9trie approch\u00e9e, conform\u00e9ment aux observations actuellement connues, mais avec des \u00e9carts (par rapport aux sym\u00e9tries parfaites qui leur correspondent) qui n\u2019appara\u00eetront qu\u2019au-del\u00e0 de la limite d\u2019observabilit\u00e9 actuelle.\u00a0\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 On peut pr\u00e9voir que les prochaines th\u00e9ories \u00e0 venir sauront garder une bonne marge de man\u0153uvre pour les chercheurs des g\u00e9n\u00e9rations ult\u00e9rieures, en se pr\u00e9sentant elles-m\u00eames comme seulement approximatives et partielles. C\u2019est ainsi, par exemple, que la th\u00e9orie des supercordes, de m\u00eame que les th\u00e9ories concurrentes, devraient \u00eatre envisag\u00e9es et non, en particulier, comme des moyens d\u00e9finitifs de surmonter toutes les contradictions des mod\u00e8les.\u00a0<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Si, un jour, on arrive enfin \u00e0 une th\u00e9orie de grande unification vraiment fondamentale, il s\u2019agira vraisemblablement d\u2019un \u00e9tat de la science qui saura expliquer ce qu\u2019est la r\u00e9alit\u00e9 et, aussi, qui saura s\u2019expliquer lui-m\u00eame, c\u2019est-\u00e0-dire qui sera en mesure d\u2019expliquer la nature du d\u00e9veloppement conjoint dont il sera issu. Pour le moment et \u00e0 l\u2019\u00e9poque actuelle, on devra sans doute se faire \u00e0 l\u2019id\u00e9e \u2014 non pythagoricienne \u2014 que les th\u00e9ories actuelles et celles qui les suivront pendant encore un certain temps, dans l\u2019avenir, ne seront qu\u2019approximatives et partiellement valables, et qu\u2019en somme, on doive voir les th\u00e9ories existantes comme moins vraies que ne l\u2019est lui-m\u00eame le discours critique que l\u2019on peut tenir sur elles.\u00a0<\/p>\n

Suite<\/a><\/div>\n

1<\/a> On y remplace les quatre dimensions de l\u2019espace-temps par dix dimensions, une dimension pour le temps, trois pour les dimensions \u00ab\u00a0non enroul\u00e9es\u00a0\u00bb, c\u2019est-\u00e0-dire apparentes, de l\u2019espace et six pour les dimensions \u00ab\u00a0enroul\u00e9es\u00a0\u00bb, c\u2019est-\u00e0-dire cach\u00e9es, de l\u2019espace. 1<\/a><\/p>\n

\n

2<\/a> C\u2019est ce que pensent en particulier Cumrun Vafa et Edward Witten. Voir Brian Greene, L\u2019univers \u00e9l\u00e9gant<\/em>, Paris, Robert Laffont, 2000, pp. 190, 197, 209-211, 415. 2<\/a><\/p>\n<\/div>\n

\n

3<\/a> On appelle \u00ab\u00a0dimension de Planck\u00a0\u00bb les dimensions-limites de la m\u00e9canique quantique. Par exemple, cette th\u00e9orie pose la limitation inf\u00e9rieure absolue de toute mesure du temps \u00e0 5,4 10-44<\/sup> seconde et celle de la longueur \u00e0 1,62 10-35<\/sup> m\u00e8tre. 3<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

modifier<\/a><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 La pertinence pour la recherche du fameux probl\u00e8me de l\u2019unification des quatre interactions dites fondamentales sera reconsid\u00e9r\u00e9e en se basant sur le caract\u00e8re non pythagoricien des th\u00e9ories qui sont cens\u00e9es \u00eatre ainsi r\u00e9unies. Pour ce faire, une \u00e9valuation sera ici esquiss\u00e9e de…<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":1729,"menu_order":4,"comment_status":"open","ping_status":"open","template":"","meta":[],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1751"}],"collection":[{"href":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1751"}],"version-history":[{"count":5,"href":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1751\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1755,"href":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1751\/revisions\/1755"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1729"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1751"}],"wp:term":[{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/agoratheque.3zcom.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=1751"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}