La théorie des cordes (supercordes,
théorie M ,
théorie F ) est actuellement la plus prometteuse et, en fait, la seule candidate pour la théorie de tout. La gravité quantique en boucle, les réseaux de spin et d'autres «théories alternatives» ne sont plus sérieusement prises en compte par la communauté scientifique.
Théorie de la théorie des cordes
Il existe de bons livres non romanesques sur le sujet. Le "Elegant Universe" de Brian Green est rappelé.
Mais pour un bon livre, il y en a plusieurs, c'est un euphémisme, pas tout à fait objectif. Les livres de
Lee Smolin ou de
Peter Voight correspondent à cette définition.
Récemment, en ce qui concerne les «problèmes» de l'inégalité entre les sexes et de divers types de minorités, les représentants de ces catégories, de façon alternative, ont reçu une attention croissante. Il suffit de rappeler le livre récent de
Sabina Hossenfelder , critiquant la théorie des cordes pour (vous ne le croirez pas) la complexité des mathématiques qui y sont utilisées.
En effet, pour procéder à l'étude de la théorie des cordes, il faut d'abord maîtriser la théorie quantique des champs. Pour comprendre les idées de la théorie quantique des champs, il est nécessaire d'étudier la mécanique quantique relativiste (équation de Dirac, spinors, etc.). Mais tout d'abord, il faut comprendre les mathématiques de la mécanique quantique ordinaire (espace de Hilbert, opérateurs hermitiens, opérateurs unitaires, etc.) et ses postulats.
Déjà à cette première étape, beaucoup sont éliminés. Même les mathématiques des
principes de base de la mécanique quantique sont insupportables pour la plupart. À chaque étape suivante, les mathématiques sont compliquées par un ordre de grandeur. Le nombre de personnes capables de le maîtriser est réduit d'un ordre de grandeur. En conséquence, les experts en théorie des cordes ont maintenant un maximum de plusieurs centaines dans le monde. De plus, la plupart des auteurs de livres non romanesques (Lee Smolin, Peter Voight, Sabina Hossenfelder et autres) ne sont pas inclus.
Le fait que la nouvelle théorie physique nécessite des mathématiques plus complexes est une régularité. Les théories deviennent de plus en plus abstraites. Il en était de même des théories spéciales et générales de la relativité, de la mécanique quantique, de la théorie quantique des champs. La théorie des cordes ne fait pas exception.
Il n'y a pas de retour en arrière. Personne à l'avenir n'annulera le calcul différentiel et intégral ou l'analyse tensorielle. Remplacez par quelque chose d'encore plus complexe - veuillez annuler ou remplacer par un autre plus simple - non.
Arguments des opposants à la théorie des cordes
Considérez quelques arguments plus populaires contre la théorie des cordes, en plus de la logique "Si je ne comprends pas, alors ce n'est pas vrai."
La théorie des cordes ne fait aucune prédiction. Il peut être ajusté à n'importe quel résultat. Elle n'est pas falsifiable et n'est pas une théorie scientifique selon la définition de Popper.
Ce n'est pas le cas. Il existe des ingrédients sans lesquels la théorie des cordes ne peut pas faire, par exemple, la
supersymétrie . S'il est découvert expérimentalement que la supersymétrie est absente dans notre univers, la théorie des cordes sera réfutée.
La théorie des cordes a déjà fourni quelques prédictions utiles. Ainsi, dans le cadre de celui-ci, la formule de l'entropie d'un trou noir a été obtenue à partir des premiers principes. La théorie des cordes a également résolu le paradoxe de l'information sur le trou noir formulé par Stephen Hawking lui-même. Dans le cadre de la théorie des cordes, il est montré qu'elle n'est pas perdue.
L'argument standard de la thèse selon laquelle la théorie des cordes peut être adaptée à toutes les données expérimentales est la présence d'ordre
solutions, chacune donnant sa propre physique. Le soi-disant
paysage .
En effet, la théorie des cordes est une métathéorie. Par analogie avec la façon dont les solutions des équations électrodynamiques de Maxwell donnent différents phénomènes en fonction des conditions initiales (onde lumineuse, champ électrique de Coulomb statique, etc.), différentes solutions de la théorie des cordes donnent une physique différente - des théories de champ quantique efficaces. Pourquoi nous avons de tels domaines, et pas d'autres, reste vraiment une question ouverte.
Mais la théorie des cordes ne dit pas exactement qu'elle peut décrire quoi que ce soit. Au contraire, elle a de nombreux critères limitatifs. Par exemple, il interdit les univers dans lesquels l'interaction électromagnétique (et toute autre) est
plus faible que gravitationnelle . Voir aussi
marécage .
Et bien
ce n'est pas un si grand nombre. Si nous supposons que notre Univers fait partie de cet ensemble, alors ses "coordonnées" dans cette grande structure mathématique n'occuperont que 500 décimales. Moins d'un kilo-octet de données identifie complètement notre univers parmi d'autres hypothétiques. D'accord, pas beaucoup.
La théorie des cordes nécessite des mesures supplémentaires.
Voici un autre exemple de théorie des cordes donnant des prédictions. Si l'on découvre qu'il n'y a qu'une seule dimension temporelle et trois spatiales, alors la théorie des cordes sera réfutée!
La théorie des cordes est la seule théorie physique qui dicte le nombre de dimensions. La mécanique newtonienne peut fonctionner dans n'importe quel nombre de dimensions spatiales, théorie des cordes - non. Elle explique pourquoi les mesures devraient être de 10, 11 ou 26. Je conviens que la question de savoir pourquoi seulement 4 d'entre eux ont des tailles macro reste ouverte.
Il n'y a pas de définition exacte de la théorie des cordes, ce n'est donc même pas une théorie.
Oui, en raison de la complexité des mathématiques utilisées, il n'y a pas encore de définition stricte. Cependant, il a été démontré que différentes versions de la théorie des cordes décrivent la même structure mathématique sous différents angles (théorie M). Différentes versions de la théorie des cordes sont liées par la
dualité .
Eh bien, mon argument préféré:
En quoi consiste une chaîne?
La question est une personne qui est loin de la mécanique quantique et qui considère une corde comme une corde de guitare, ainsi qu'un électron - une petite boule ou un point matériel newtonien, au mieux une onde de matière classique ou la distribution de la charge électrique.
Ces personnes sont généralement les plus actives dans les discussions,
avec de la mousse à la bouche dans les commentaires prouvant la fidélité de l'interprétation à plusieurs mondes de la mécanique quantique et le sophisme de la théorie des cordes.