Et si la théorie des cordes pouvait être la clé pour finalement aboutir à la « théorie du tout » ?

Et si la théorie des cordes pouvait être la clé pour finalement aboutir à la « théorie du tout » que tant de physiciens tentent de trouver ?

L’un des objectifs partagé par les physiciens du monde entier, est de réussir à établir une seule théorie qui puisse « expliquer » l’Univers dans son ensemble. Par exemple, le modèle standard de la physique délaisse la matière noire et l’énergie sombre, ce qui signifie qu’il ne représente qu’un très faible pourcentage de ce qui compose l’Univers.

C’est là qu’intervient la théorie des cordes, qui mêle la conception d’Einstein de la théorie de la relativité générale avec la mécanique quantique. En effet, la théorie des cordes est un domaine actif de recherche traitant de l’une des questions de la physique théorique : celle de fournir une description de la gravité quantique, c’est-à-dire l’unification de la mécanique quantique et de la théorie de la relativité générale.

La principale particularité de la théorie des cordes est que son ambition ne s’arrête pas à cette réconciliation. Elle prétend également réussir à unifier les quatre interactions élémentaires connues (l’interaction nucléaire forte, l’interaction électromagnétique, l’interaction nucléaire faible et la gravitation), on parle alors de théorie du tout.

Cette application nous permet alors de décomposer l’Univers au-delà du niveau des particules subatomiques : en cordes vibrantes, dont les interactions et les vibrations forment l’Univers. En d’autres termes, toute matière est composée d’atomes, et tous les atomes sont composés d’électrons, de neutrons et de protons, puis ceux-ci sont composés de quarks, qui seraient composés à leur tour de « cordes vibrantes ».

Selon Michio Kaku, physicien au City College de New York, les quarks sont la clé de la compréhension de l’Univers. Kaku est le co-fondateur de la théorie des champs de cordes (une branche de la théorie des cordes) et il explique la théorie des cordes de la manière suivante : le modèle standard de la physique, y compris le boson de Higgs, représente l’octave la plus basse d’une chaîne vibrante. La matière noire, qui compose environ 23 % de l’Univers, représente la chaîne vibrante supérieure. L’énergie sombre, quant à elle, représente environ 68 % de l’Univers.

Toujours selon la théorie des cordes, chaque corde vibrante correspond à une particule différente, et il y aurait presque certainement plus de dimensions dans l’Univers, que les quatre que nous connaissons. Dans les vidéos ci-dessous, Kaku explique plus en détails en quoi consiste la théorie des cordes et comment elle fonctionne :

« L’Univers, une symphonie de cordes vibrantes » (en anglais)
 

Source : CCNY (Michio Kaku)