13 février 2025

Qu’est-ce que la théorie des cordes ?

La théorie des cordes est une façon de décrire la structure fondamentale de la matière. Dans la théorie des cordes, toutes les particules sont considérées comme des cordes vibrant de différentes manières. Cela signifie qu’il existe une échelle minimale pour la théorie des cordes, liée à la longueur de Planck. Cela évite l’apparition de certaines quantités infinies que l’on retrouve dans d’autres théories quantiques des champs.

La théorie postule également qu’il existe plus de trois dimensions spatiales. Certaines de ces dimensions sont repliées sur elles-mêmes et donc imperceptibles à nos échelles. Elle est encore une théorie relativement nouvelle et n’est pas encore totalement comprise par les scientifiques. Cependant, on espère que la théorie des cordes pourra fournir une description unifiée de la mécanique quantique et de la théorie de la relativité générale.

La théorie des cordes est une théorie très en vogue dans une partie de la communauté scientifique. Elle a montré des premiers résultats très prometteurs dans le domaine de la thermodynamique des trous noirs en étant capable de reproduire la formule de Bekenstein et Hawking pour l’entropie des trous noirs.

En outre, cette théorie possède une grande richesse mathématique qui a permis des découvertes telles que la symétrie miroir en géométrie.

Mais même avec ces grandes réalisations, la théorie des cordes reste incomplète. La théorie des cordes n’a pas encore été capable de fournir une réponse pour la sélection de notre univers parmi la multitude de solutions aux équations de la théorie des cordes.

En outre, même s’il existe de nombreux modèles voisins, la théorie des cordes n’a toujours pas été en mesure de rendre compte avec précision du modèle standard de la physique des particules. Malgré ces lacunes, la théorie des cordes continue d’être une théorie largement discutée avec un grand potentiel de succès futur.

La théorie des cordes est multiple

Théorie des cordes

On devrait plutôt parler de plusieurs théories de cordes.  Au départ, il existait cinq théories des cordes différentes. Mais avec la découverte des dualités, ces cinq théories se sont avérées être des manifestations différentes d’une seule et même théorie sous-jacente.

Théorie des cordes de type I : Il s’agit d’une théorie des cordes bosonique dans laquelle seuls les bosons sont présents. La corde bosonique décrit toutes les particules à l’exception des fermions tels que les quarks et les leptons.

Théorie des cordes de type IIA : Il s’agit d’une théorie des supercordes dans laquelle les bosons et les fermions sont présents. Les cordes fermioniques décrivent les particules telles que les quarks et les leptons, tandis que les cordes bosoniques décrivent les photons et autres porteurs de force.

La théorie des cordes de type IIB : C’est également une théorie des supercordes, mais qui diffère du type IIA  dans la façon dont les cordes fermioniques sont orientées.

Théorie des cordes hétérotiques : Il s’agit d’une théorie des supercordes dans laquelle un type de corde est bosonique et l’autre est fermionique. La corde bosonique décrit des particules telles que les photons, tandis que la corde fermionique décrit les quarks et les leptons.

M-théorie : Il s’agit d’une théorie qui unifie toutes les autres théories des cordes. Elle n’est pas encore totalement comprise, mais on espère qu’elle fournira une description complète de la nature.

La théorie des cordes s’est révélée très prometteuse dans sa capacité à fournir une description unifiée de la mécanique quantique et de la relativité générale. Cependant, la théorie est encore incomplète et les scientifiques continuent à travailler pour mieux la comprendre.

Pour aller plus loin : https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_des_cordes

A retrouver : Qu’est-ce que le temps ?

Pierre Marceau

Pierre Marceau

Je suis Pierre Marceau, spécialisé dans la création de contenus traitant de l'Intelligence Artificielle, de la physique et des sciences en général. J'ai beaucoup écrit sur ces sujets pour diverses publications et sites web. Ce que j'aime, c'est aider les autres à apprendre et à développer leurs compétences. C'est ce qui m'a amené à écrire sur l'intelligence artificielle - pour aider les gens à comprendre ce domaine complexe et ses nombreuses applications. J'espère que, grâce à mes articles, davantage de personnes seront en mesure d'utiliser l'IA pour améliorer leur vie et celle de leur entourage.

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