La théorie des cordes, aux propriétés presque magiques, passionne et interroge de nombreux scientifiques... Portera-t-elle ses fruits ?
Au début du XXe siècle, notre compréhension du monde naturel a grandi à partir de deux grandes révolutions : la théorie de la relativité restreinte et la mécanique quantique. La relativité restreinte sera élargie dès 1916, avec ce qu'Einstein appellera la relativité générale, qui deviendra bientôt la théorie incontestée des phénomènes gravitationnels, englobant et surpassant celle de Newton. Conjointement, un processus beaucoup plus long allait aboutir, dans les années 70, à ce qu'on appelle aujourd'hui le modèle standard des particules élémentaires, qui est une description de tous les phénomènes non gravitationnels.
Lorsqu'on les applique séparément dans leur champ d'investigation, ces deux théories se complètent dans leur description de l'infiniment grand et de l'infiniment petit : les astronomes ont besoin de la relativité générale pour définir la structure géométrique de l'Univers, et du modèle standard pour décrire son contenu en matière. A contrario, ces théories semblent incompatibles quand il s'agit d'expliquer un même phénomène, en particulier le Big Bang...
Il est fort possible que la solution passe par une approche unifiée des phénomènes gravitationnels et non gravitationnels. En effet, depuis les années 60, il existe un bon candidat pour ce cadre unifié : la théorie des cordes. Ses propriétés, presque magiques, nous donnent beaucoup d'espoir pour la solution de problèmes encore irrésolus en physique des particules, en gravitation quantique, en cosmologie.
Extraire les conséquences physiques de la théorie des cordes est une entreprise excitante pour de nombreux scientifiques... Portera-t-elle ses fruits ? Les théories de l'infiniment grand et de l'infiniment petit pourront-elles enfin se rejoindre ?
Par Gabriele Veneziano,
Physicien des particules, théoricien au CERN et professeur au Collège de France, titulaire de la chaire de Particules élémentaires, gravitation et cosmologie. Il est le co-inventeur de la théorie des cordes.
