Quelques rêveries cosmiques cosmoquant-fr

La jungle théorique

Il existe de très nombreux articles sur le sujet dans la presse scientifique écrite ou sur les sites Internet participant à l’action de vulgarisation des sciences. Ils complèteront certainement utilement cette modeste présentation.

La discipline baptisée « cosmologie quantique » a besoin d’une théorie de gravitation quantique pour se développer. Ceci tient au fait qu’elle souhaite appliquer les lois de la mécanique et de la dynamique quantique à l’ensemble de l’univers, y compris dans les zones de celui-ci où les seuls champs présents sont essentiellement gravitationnels.

La démarche, dans son essence, s’inscrit donc de facto et dès les premiers instants dans l’ensemble des nombreuses tentatives visant à unifier les diverses disciplines de la physique ; mais peut-on les marier

Les opposants à cette vision unitaire n’y trouveront d’emblée aucun intérêt et ils peuvent s’épargner la lecture de ce document.

La construction d’une théorie de gravitation quantique préoccupe les esprits des partisans d’une grande unification depuis fort longtemps ; grosso modo depuis le début des années 1930. Information déjà signalée dans un monographe [01 ; 1998], les constructions théoriques allant dans ce sens ne manquent pas ; au point qu'un regard extérieur a envie de parler de jungle théorique.

Il semble donc logique d’esquisser de temps à autre un état des lieux ; ce qu’ont par exemple déjà fait les articles [02 ; 2001] [03, 2006] et, plus récemment, [04 ; 2015].

Pour cet auteur, les tentatives théoriques se classent actuellement dans les catégories suivantes pour lesquelles j'ai ajouté quelques références illustrant les sujets :

  • Les théories des cordes [05] [06] [07] ;
  • La géométrie non-commutative et fractale [08] [09] [10] [11] [12] [13];
  • L’approche basée sur l’équation de Wheeler-De Witt [01 §8] ;
  • La théorie des boucles quantiques [14] ;
  • Les approches covariantes discrètes [04] ;
  • L’approche asymptotique [15 §3].

Les difficultés rencontrées en chemin suscitent des interrogations profondes et certains se demandent même parfois si le but est encore loin [16] ?

Comme je le signale sur la page tentant de décrire le contexte actuel, il semblerait que les réflexions s’orientent lentement vers la notion d’espace-temps émergent [11] [12] [17] [18], c’est-à-dire vers l’idée que ce que nos sens perçoivent couramment comme espace-temps ne serait qu’une illusion générée par l’interaction entre une structure fondamentale encore non-identifiée et ce que nos sens sont aptes à en capter ; compliqué ! L’espace-temps serait à cette structure ce que la température est aux mouvements moléculaires ; un ressenti mais rien de fondamental ; difficile !

© Thierry PERIAT, 24 novembre 2022.

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Bibliographie indicative.

[01] Quantum gravity in 2 + 1 dimensions; Cambridge monographs on mathematical physics, © Cambridge University Press, 1998, printed in the U.S.A., 276 p.

[02] Quantum gravity: a progress report; arXiv: gr-qc/0108040v1 14 August 2001, 72 p.

[03] Generic predictions of quantum theories of gravity; arXiv: hep-th/0605052v1 4 May 2006, 24 p.

[04] Quantum cosmology : a review; arXiv :1501.04899v1 [gr-qc] 20 January 2015, 45 p.

[05] The early years of string theory: a personal perspective; arXiv: 0708.1917v3 [hep-th] 3 April 2009, 34 p.

[06] String theory; Found Phys 43: 174-181 DOI 10.1007/s10701-011-9620-x, Published online: 28 December 2011 © Springer Science+Business Media, LLC 2011.

[07] String theory; arXiv: 0908.0333v3 [hep-th] 23 February 2012, 218 p.

[08] Non-commutative geometry.

[09] Non-commutative field theory; arXiv: hep-th/0106048v4 18 October 2001, 57 p.

[10] Théories de jauge en géométrie non commutative et généralisation du modèle de Born-Infeld ; Thèse de doctorat de l’Université Paris 6, spécialité de physique théorique présentée le 20 septembre 2005.

[11] Emergent gravity from non-commutative spacetime; arXiv: hep-th/0611174v3 14 August 2007, 50 p.

[12] Emergent gravity from non-commutative gauge theory; arXiv: 0708.2426v3 [hep-th] 19 December 2007, 39 p.

[13] Geometry and the Quantum ; arXiv: 1411.0977v1 [hep-th] 4 November 2014, 33 p.

[14] Quantum gravity (Rovelli).

[15] Advanced general relativity, Cambridge monographs on mathematical physics, © Campridge University Press, 1991, printed in the U.S.A., 228 p.

[16] How Far Are We from the Quantum Theory of Gravity? arXiv: 0907.4238v1 [hep-th] 24 July 2009.

[17] Quantum gravity or the art to build spacetime; arXiv: hep-th/0604212v1 28 April 2006, 22 p.

[18.] The Bronstein hypercube of Quantum Gravity; arXiv: 1803.02577v2 [physics.hist-ph] 8 March 2018, 25 p.

Date de dernière mise à jour : 25/11/2022